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飛思卡爾推出混合信號(hào)ARM Cortex-M4 微控制器 系列Kinetis——業(yè)內(nèi)擴(kuò)展能力最強(qiáng)的產(chǎn)品之一

2011-02-18
作者:200多個(gè)全新超低功率MCU 全面支持消費(fèi)電子和工業(yè)控制應(yīng)用
來源:來源:電子技術(shù)應(yīng)用2010年第12期

    飛思卡爾半導(dǎo)體推出Kinetis系列,是基于新ARM Cortex-M4處理器的90 nm 32位MCU,開創(chuàng)了其微控制器領(lǐng)先地位的新紀(jì)元。Kinetis補(bǔ)充了飛思卡爾最近推出的90 nm ColdFire+MCU系列,它基于低功率混合信號(hào)ARM Cortex-M4處理器,是業(yè)內(nèi)擴(kuò)展能力最強(qiáng)的MCU系列之一。
    在未來一年里,飛思卡爾預(yù)計(jì)推出7個(gè)新的Kinetis MCU系列,提供200多個(gè)引腳、外設(shè)和軟件兼容的器件,每個(gè)器件都采用了最新的低功率技術(shù)以及一系列強(qiáng)大的混合信號(hào)功能。設(shè)計(jì)人員將能夠把這些功能與各種人機(jī)接口(HMI)、連接、安全和安防外設(shè)結(jié)合起來,并可以選擇多種性能和存儲(chǔ)選項(xiàng)。
    除了現(xiàn)有的ColdFire解決方案和基于Power Architecture技術(shù)的MCU,飛思卡爾還提供了ARM微控制器,專注于為用戶提供市場(chǎng)上可用的理想硬件和軟件解決方案。飛思卡爾加強(qiáng)了與ARM的合作,成為第一家推出基于ARM的最新Cortex-M4內(nèi)核的MCU系列的企業(yè),無論用戶偏好哪一種核心架構(gòu),都能滿足用戶需求。

    ARM首席執(zhí)行官Warren East表示:“MCU的Kinetis系列代表了我們?cè)谶^去多年里與飛思卡爾共同構(gòu)建的堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)的良好擴(kuò)展。本次推出的這個(gè)系列再次證明了飛思卡爾在整個(gè)嵌入式行業(yè)內(nèi)對(duì)低功耗、高性能ARM Cortex-M處理器的加大支持,我們非常高興能夠成為面向MCU客戶群的這套廣泛且創(chuàng)新的產(chǎn)品系列中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要素。”
    Kinetis MCU采用了飛思卡爾90 nm薄膜存儲(chǔ)器(TFS)技術(shù)和FlexMemory功能(可配置的電子可擦除、可編程、只讀存儲(chǔ)器EEPROM)。新MCU還使用與ColdFire+MCU相同的軟件支持工具和超低功耗靈活性,使客戶能夠輕松地為其最終應(yīng)用選擇最佳解決方案。
    一站式支持工具
    Kinetis的功能和價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅片。每個(gè)MCU都配備了強(qiáng)大的支持軟件套件,包括飛思卡爾免費(fèi)贈(zèng)送的全功能MQX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)和綁定的基于Eclipse的CodeWarrior 10.0集成開發(fā)環(huán)境(IDE),其中的Processor Expert提供可視的自動(dòng)框架,可以加快開發(fā)復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用。Kinetis MCU還獲得了更大的ARM生態(tài)系統(tǒng)的支持,包括IAR系統(tǒng)的嵌入式工作臺(tái)和Keil′s  Microcontroller Development Kit(微控制器開發(fā)工具包)IDE。飛思卡爾和第三方支持工具的組合實(shí)現(xiàn)了快速設(shè)計(jì)并降低了實(shí)施難度。
    IAR Systems首席執(zhí)行官Stefan Skarin表示,“我們與飛思卡爾開發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密合作,將飛思卡爾MQX Software解決方案的內(nèi)核感知調(diào)試添加到針對(duì)Kinetis系列的IAR Toolchain。IAR和飛思卡爾提供的組合軟件和硬件解決方案能夠使嵌入式設(shè)計(jì)人員加快面市速度。”
    ARM執(zhí)行副總裁兼系統(tǒng)設(shè)計(jì)事業(yè)部總經(jīng)理John Cornish表示,“飛思卡爾和ARM合作推出了Keil開發(fā)工具箱,專門支持飛思卡爾Kinetis系列,通過利用Kinetis器件的獨(dú)特功能,該工具箱為開發(fā)人員提供了大量特性,使他們能夠加快DSP和電機(jī)控制應(yīng)用。”
    飛思卡爾Towe開發(fā)系統(tǒng)提供了快速的原型搭建,從而節(jié)省了數(shù)月的開發(fā)時(shí)間。這個(gè)針對(duì)MCU、開發(fā)工具和運(yùn)行時(shí)軟件的一站式解決方案為工業(yè)控制和消費(fèi)電子最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員提供了卓越的靈活性和價(jià)值,同時(shí)大幅降低開發(fā)成本,縮短上市時(shí)間。
    一個(gè)MCU產(chǎn)品組合,七個(gè)系列,成百上千的最終產(chǎn)品
    Kinetis MCU提供了無與倫比的可擴(kuò)展性、兼容性和特性集成。通用外設(shè)、存儲(chǔ)器映射和封裝允許在MCU系列內(nèi)和MCU系列之間輕松遷移,為最終產(chǎn)品線的擴(kuò)展提供了捷徑,節(jié)省了成本,從而能夠及時(shí)地響應(yīng)市場(chǎng)需求。
    這些系列包括由模擬、通信和定時(shí)以及控制外設(shè)組成的豐富套件,功能集成度隨閃存規(guī)模和輸入/輸出數(shù)量的加大而增加。所有Kinetis系列的通用特性包括:
    · 高速16 bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器;
    · 12 bit數(shù)模轉(zhuǎn)換器,帶有片上模擬電壓參考;
    · 多個(gè)高速比較器和可編程增益放大器;
    · 低功率觸摸感應(yīng)功能,通過觸摸能將器件從低功率狀態(tài)喚醒;
    · 多個(gè)串行接口,包括UART、帶有ISO7816支持和Inter- IC Sound;
    · 強(qiáng)大、靈活的定時(shí)器,用于包括電機(jī)控制在內(nèi)的廣泛應(yīng)用;
    · 片外系統(tǒng)擴(kuò)展和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)選項(xiàng),包括SD主機(jī)、NAND閃存、DRAM控制器和飛思卡爾FlexBus互連方案。
    前五個(gè)Kinetis系列構(gòu)建在這個(gè)強(qiáng)大的基礎(chǔ)之上,添加了HMI、連接、安全和安防功能。實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全面的產(chǎn)品組合,可以滿足從低功率遠(yuǎn)程傳感到工業(yè)自動(dòng)化與控制的廣泛應(yīng)用需求:
    · K10系列——具有50 MHz~150 MHz的性能選項(xiàng)和32 KB~1 MB的閃存,提供較高的RAM閃存比吞吐量。將使用超小型5 mm×5 mm QFN封裝供貨,用于最小的低功率設(shè)計(jì)。K20、K30和K40系列與K10系列完全兼容。
    · K20系列——增加了USB 2.0器件/主機(jī)/On-The-Go(全速和高速)。USB設(shè)備充電器檢測(cè)(DCD)功能優(yōu)化充電電流/時(shí)間,使便攜式USB產(chǎn)品擁有較長(zhǎng)的電池使用壽命。
    · K30系列——添加了靈活的LCD控制器,支持最多320個(gè)分段。低功率閃爍模式和分段故障檢測(cè)功能為支持LCD的產(chǎn)品提供了低功率操作并改進(jìn)了顯示的完整性。
    · K40系列——組合了USB和分段LCD功能,用于需要靈活連接到圖形用戶界面的產(chǎn)品。
    · K60系列——包括一套高度集成的MCU,提供高達(dá)180 MHz的性能和IEEE 1588以太網(wǎng)MAC,用于工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境中精確的、實(shí)時(shí)的時(shí)間控制。硬件加密支持多個(gè)算法,以最小的CPU負(fù)載提供快速、安全的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)。系統(tǒng)安全模塊包括安全密鑰存儲(chǔ)和硬件篡改檢測(cè),提供用于電壓、頻率、溫度和外部傳感(用于物理攻擊檢測(cè))的傳感器。
    低功率創(chuàng)新技術(shù)和快速、高耐用EEPROM
    低功率已滲透到Kinetis MCU設(shè)計(jì)的方方面面。所有Kinetis器件都支持全存儲(chǔ)器(閃存/RAM/EEPROM)和低至1.71 V的模擬外設(shè)操作,最終延長(zhǎng)便攜式設(shè)計(jì)中的電池使用壽命。共提供10種低功率操作模式,允許設(shè)計(jì)人員優(yōu)化外設(shè)活動(dòng)和恢復(fù)時(shí)間。低功率實(shí)時(shí)時(shí)鐘、低漏電流喚醒單元和低功率定時(shí)器為飛思卡爾的客戶增加了更多的靈活性,實(shí)現(xiàn)了在低功率狀態(tài)下的連續(xù)系統(tǒng)操作。Kinetis MCU具有極低的停止和運(yùn)行電流,可以滿足最小的功率預(yù)算要求。
    飛思卡爾的FlexMemory設(shè)立了嵌入式存儲(chǔ)器的新標(biāo)準(zhǔn),允許用戶輕松地將其配置為高耐用(高達(dá)1 000萬次寫入/擦除操作)字節(jié)可寫/擦除EEPROM,寫入時(shí)間低于100 ns和/或配置為額外的閃存。FlexMemory與外部EEPROM解決方案相比,能夠降低系統(tǒng)成本,降低軟件復(fù)雜性和EEPROM仿真方案導(dǎo)致的CPU/閃存/RAM資源影響。

    供貨情況
    計(jì)劃于2010年下半年推出前五個(gè)通用Kinetis MCU系列的產(chǎn)品樣品,將于2011年初開始大規(guī)模生產(chǎn)。另外,具有應(yīng)用專用外設(shè)集合的系列目前處于設(shè)計(jì)階段,預(yù)計(jì)在2011年開始供貨。

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