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标题: 32位MCU主导未来嵌入式应用市场 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2014-1-11 15:57 标题: 32位MCU主导未来嵌入式应用市场

关键字：32位MCU 意法半导体 STM32 FPU
在节能环保、智慧联网的发展趋势下，节能、安全、检测、汽车电子和工业电子以及消费电子的应用等等，均已成为微控制器(MCU)的热门应用领域，这也驱使着MCU厂商不断在功耗整合、成本控制、效能改善的技术层面上精益求精，以创造更大的市场发展空间。在未来嵌入式应用市场，MCU在电子产品中所扮演的角色愈来愈重要。有关数据显示，五年内中国MCU市场将增长三分之二。
ST全新32位MCU内置FPU和DSP功能

意法半导体(ST)正在不断扩大基于内置FPU(浮点单元)和DSP(数字信号处理)功能的Cortex-M4处理器内核的系统级芯片，目前，刚刚推出的全新的STM32 F3微控制器系列现已正式量产，其中包括STM32F30x系列以及STM32F37x系列。意法半导体微控制器、存储器和安全微控制器产品事业部32位微控制器线经理Jean-MarcMathieu说，此次推出的STM32F30x系列主要是针对高性能的电机控制应用，而STM32F37x系列则是针对数字消费电子应用。

Mathieu介绍说，STM32 F3系列以多功能模拟外设、内置FPU的ARMCortex-M4内核为特色，配备中低容量的存储器，价格极具市场竞争力。内置FPU的Cortex-M4内核在效能优异的Cor tex-M3 CPU上增加了数字信号处理(DSP)功能、优化单周期指令、饱和算术指令和浮点单元等功能，使STM32 F3微控制器系列的处理性能更优于STM32 F1系列 Cortex-M3产品。STM32 F3微控制器系列的市场定位介于意法半导体广获好评的STM32 F1系列与性能最高的STM32F4微控制器系列之间。STM32 F4微控制器系列同样基于内置FPU的Cortex-M4内核，但是配备大容量存储器和168MHz的最大处理频率让该系列产品更适于处理复杂的应用。

据了解，STM32F30x外设包括四个12位5Msps模数转换器(ADC)，是拥有最优ADC性能的基于ARMCortex-M系列的微控制器。该系列微控制器还集成七个50ns快速比较器、四个1%精度的可编程增益放大器(PGA)、两个12位数模转换器(DAC)和两个高级定时器。其中高级定时器可同时控制两台电机或用于数字电源、数据服务器或太阳能微逆变器。

与此同时，意法半导体还推出内置9轴MEMS传感器的STM32 F3开发套件，新款开发平台STM32 F3开发套件内置陀螺仪和电子罗盘—9个自由度(3轴线性+3轴角运动+3轴磁运动)MEMS传感器，结合新系列微控制器的先进信号处理和计算功能，可实现具有价格竞争力的传感器融合应用。Mathieu表示，传感器融合应用结合强大的计算性能，让设计人员能够在移动游戏、增强实境、光学图像防抖功能、便携式导航系统、机器人和工业自动化系统中实现先进的3D运动检测系统。

飞思卡尔Kinetis L系列MCU现已大量供货

飞思卡尔(Freescale)正在积极推动嵌入式市场中下一代基于ARM解决方案的开发。日前，该公司推出业界首个基于ARM Cortex-M0+处理器的Kinetis L系列微控制器(MCU)，并已量产供货。

飞思卡尔副总裁兼汽车、工业与多市场MCU事业部总经理Geoff Lees在接受记者采访时表示：“为了将全球能效最高的MCU尽快送到客户手中，我们制定了严苛的时间表。在ARMCortex-M0+内核发布后6个月，飞思卡尔现在可以批量生产完全合格的Kinetis L系列产品，帮助拥有8位和16位产品的用户轻松过渡到32位产品。”

飞思卡尔工业和多元市场微控制器部亚太区市场经理曾劲涛介绍说，32位Cortex-M0+处理器是ARMCortex处理器系列的最新产品，它采用低成本90nm LP工艺，每MHz单位频率消耗的电流只有9μA，约为目前市场上所有8位或16位处理器能耗的三分之一，而性能却有大幅提高。ARM Cortex-M0+处理器将上一代Cortex-M0升级为真正的8位替代产品，同时保留了与所有其他Cortex-M级处理器之间的兼容性。这允许设计人员可重复利用其现有的编译器和调试工具。新型ARM Cortex-M0+处理器的增强特性包括：经过精简的两阶通道，允许分支指令更快执行；单周期访问I/O和关键外设，优化了程序内存访问，线性4GB地址空间避免对分页的需求，降低了软件复杂性，并确保为用户提供与8位器件更相似的体验。特别是微跟踪缓冲器提供低成本跟踪解决方案，允许更快完成错误识别和纠正，无需额外I/O资源。

据了解，Kinetis L系列的首款产品KL25 MCU以及飞思卡尔Freedom开发平台目前均可通过element 14、Digi-Key Cor por at ion和Mous e rElectronics等全球半导体和电子元器件分销商和供应商购买。现在飞思卡尔Freedom开发平台已订出15,000多套并开始发货。

Geoff Lees强调，随着基于ARMCortex-M0+处理器的到来，已有的8位和16位已没有任何优势。2011年，8位MCU的出货量已降了16%。2013年，飞思卡尔还会进一步推出基于ARMCortex-M0+处理器的更多新产品。

TI MCU产品线资源和布局

TI(德州仪器)自去年成功收购32位MCU供应商Luminary Micro，引入了Stellaris产品线，开始加速32位ARM战略的实施进程，并将为市场带来连接性、存储器和高级运动控制的创新性组合，加之Sitara Cortex-A8、ARM9 MPU和OMAP 应用处理器，产品组合是高低端兼顾，横跨MCU、MPU与DSP，构建起强大完整的MCU产品阵营。目前，TI在MCU领域基本形成了超低功耗MSP430 MCU(新型“金刚狼”微控制器平台)、基于Cortex-M3的Stellaris系列处理器及高性能 C2000实时控制器等几大平台，以低功耗、高通用性及高性能等不同特性，提供几乎能满足所有应用领域的MCU产品，其嵌入式战略布局更加明确。

日前，TI针对几大MCU平台，推出新型设计套件。一是TI面向电机安全应用的安全微控制器及配套电源推出SafeTI设计套件，同时推出的还有新型SafeTI-61508设计软件包，包括15款Hercules RM4x ARMCortex-R4安全微控制器和配套的TPS65381-Q1多轨电源，适合工业、医疗和能源电机控制应用。SafeTI设计套件针对功能安全的5个主要部分包括：

1、支持功能安全的半导体组件，以符合安全标准和准则来开发产品。

2、安全文档、工具与软件，用于缩短开发和认证时间。

3、配套的嵌入式处理与模拟组件可协同工作，以帮助设计人员满足安全性标准。

4、运用了高质量的制造工艺，旨在帮助确保SafeTI组件满足涉及ISO9001和ISO/TS 16949(包括针对汽车应用的 AEC-Q100)标准的组件级要求。

5、遵循ISO 26262、IEC 61508和IEC60730标准要求的安全开发流程。

二是低成本StellarisARMCortex-M4F套件，Stellaris LM4F120LaunchPad开发板可在短短几分钟内启动开发工作，帮助启动开发工作所需的全部硬件和软件。具有浮点能力的LM4F120 ARM Cortex-M4 32位MCU工作频率最高可达80MHz。无需申请使用许可且免版税的StellarisWare软件(预先装入ROM)。40个使用方便的引脚可编程按钮和LED，可提供与外部组件或定制子板的连接。20个外排插针具有与MSP430和C2000LaunchPad上的主排针相似的功能，20个内排插针可提供基于Stellaris的附加扩展信号，用于BoosterPack开发，包括USB、CAN、UART、I2C、SSI/SPI、12位ADC等等。

三是用于C2000 微处理器的controlSUITE是一套全面的软件基础设施和软件工具集，以全面满足每个设计阶段对更加直观易用的软件的需求，可最大程度地缩短软件开发时间。与传统MCU产品不同，controlSUITE软件可为简化评估、应用自适应、调试、测试以及重复使用提供必要的内容与内容管理。controlSUITE软件除免费软件产品系列常见的简单演示之外，还可提供能够作为真正开发系统使用的全面开源项目—库与示例，实现诸如电机控制等应用。此外，全新安装程序还可消除版本与依赖性等问题，使开发人员能够在集中区域获得完整的软件产品。C2000 MCU应用开发套件可提供各种硬件平台，以加速采用TMS320C2000微控制器的项目开发进程。

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