繼ARM推出Cortex-M0+這一新的內(nèi)核之后，其32位MCU內(nèi)核增加到了4個(gè)。飛思卡爾已在3月份搶先宣布推出了基于A(yíng)RM Cortex-M0+的MCU Kinetis L系列，不過(guò)，目前市面上還拿不到貨。不久前，恩智浦也宣布取得了Cortex-M0+處理器授權(quán)，成為目前唯一一家能夠提供完整的Cor tex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M3和Cor tex-M4系列內(nèi)核MCU的半導(dǎo)體廠(chǎng)商。
ARM內(nèi)核對(duì)MCU的統(tǒng)一化進(jìn)程正在進(jìn)行，如何才能使自家產(chǎn)品與眾不同而性能突出呢？恩智浦半導(dǎo)體全球微控制器產(chǎn)品線(xiàn)總監(jiān)Jan JaapBezemer表示，在內(nèi)核之外，有多種資源可以體現(xiàn)差異化，比如內(nèi)存、數(shù)字/模擬IP等。“有些IP是標(biāo)準(zhǔn)的，另一些則不是。恩智浦花了很多時(shí)間開(kāi)發(fā)那些非標(biāo)準(zhǔn)的IP，讓這些資源更好地配置在一起，”Bezemer說(shuō)，“要注意降低內(nèi)存的功耗，它是最耗電的單元。這些因素結(jié)合在一起決定了MCU的性能和功耗。”
由于MCU主要負(fù)責(zé)信號(hào)控制，信號(hào)數(shù)據(jù)的傳遞效率就十分關(guān)鍵，而對(duì)此起決定作用的則是器件的架構(gòu)。“我們是ARM 7內(nèi)核處理器最大的供應(yīng)商，證明我們的架構(gòu)設(shè)計(jì)十分成功。”Bezemer說(shuō)，“此外，開(kāi)發(fā)工具、軟件和服務(wù)的支持都是保證MCU產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。”
就資源配置而言， 以恩智浦LPC11A00為例，同樣是Cortex-M050MHz的內(nèi)核，但因?yàn)樵撈骷诖鎯?chǔ)、串行接口、模擬子系統(tǒng)等幾個(gè)方面的資源配置，使之與其他同類(lèi)內(nèi)核MCU有著很大的不同性能。LPC11A00完全集成了32KB閃存，8KB的SRAM和4KB的EEPROM(業(yè)內(nèi)唯一真正的EEPROM)，包括基于ROM的32劃分的整數(shù)除法器和I2C總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序；在模擬子系統(tǒng)中，包括8ch/10位ADC、10位DAC、模擬比較器、片內(nèi)溫度傳感器、片內(nèi)電壓參考和UVLO(UndervoltageLockout)。
同樣，恩智浦最新基于Cor tex-M4的LPC4300也首先在架構(gòu)上體現(xiàn)了不同，使之特別適用于電機(jī)控制、太陽(yáng)能逆變器、數(shù)字電源和音頻方面的應(yīng)用。LPC4300采用了Cor tex-M4+Cortex-M0的雙核架構(gòu)，目的在于減小Cortex-M4帶寬占用，讓該內(nèi)核專(zhuān)心處理數(shù)字信號(hào)控制應(yīng)用中的數(shù)字計(jì)算，而把大量數(shù)據(jù)傳輸和I/O處理任務(wù)交給M0內(nèi)核去處理，通過(guò)這種雙核架構(gòu)以及AHB總線(xiàn)矩陣，大大提高了器件性能和效率，其雙核均可工作在204MHz上。“這種架構(gòu)類(lèi)似MCU+DSP的體系。現(xiàn)在，在MCU中加入DSP功能和在DSP處理器中加入MCU功能都是正在進(jìn)行的趨勢(shì)。”Bezemer說(shuō)。
SPI閃存接口技術(shù)(SPIFI)是恩智浦開(kāi)發(fā)的一種新型外設(shè)接口IP，它首先成為該公司基于Cor tex-M3的MCU的一個(gè)亮點(diǎn)，并被LPC1800采用。通過(guò)SPIFI可將外部串行閃存映射到MCU內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)片上內(nèi)存讀取效果。“SPIFI為設(shè)計(jì)人員提供了一種創(chuàng)新解決方案，在保持系統(tǒng)性能的同時(shí)達(dá)到簡(jiǎn)化配置、縮小封裝體積、減少板載空間占用和節(jié)約系統(tǒng)成本的目的。”Bezemer說(shuō)，“關(guān)鍵在于， 與片上閃存相比，外部閃存成本要低很多，并且這種方式可以不用CPU干預(yù)即可傳送閃存和RAM的數(shù)據(jù)。”
除了上述這些硬件設(shè)計(jì)上的差異化，軟件的支持也十分重要。emWin圖形庫(kù)由德國(guó)SEGGER公司開(kāi)發(fā)，兼容單任務(wù)和多任務(wù)環(huán)境，恩智浦向其所有LPC MCU客戶(hù)免費(fèi)提供該軟件，這些MCU都集成了LCD控制器。采用emWin后，UI設(shè)計(jì)可與固件開(kāi)發(fā)分開(kāi)，使用獨(dú)立工具即可實(shí)現(xiàn)基本UI設(shè)計(jì)，提高了LCD應(yīng)用的設(shè)計(jì)速度。另外，基于本土設(shè)計(jì)為本土客戶(hù)提供滿(mǎn)足需求的產(chǎn)品也是十分重要的，而恩智浦基于Cortex-M0和M0+的MCU的開(kāi)發(fā)也以上海研發(fā)中心為主，他們正在中國(guó)挖掘市場(chǎng)需求并尋求同本地IDH更多的合作。