XMC4000:一個32位平臺,實現(xiàn)無數(shù)方案
全球的MCU和DSC市場,2010年已達到了130億市值,英飛凌只關心的兩部分:汽車和工業(yè)。
汽車方面,英飛凌關注動力總成、安全和車身電子。
在工業(yè)領域,關注電力驅動、自動化和可再生能源。
英飛凌今年微控制器(MCU)的主角是XMC4000系列,主要用于工業(yè)市場。在工業(yè)市場,英飛凌2011財年增長了17%,是相當不錯的。
作為工業(yè)市場,其市場區(qū)分也是很多的。
從這些工業(yè)領域中,英飛凌選擇最大的三塊:工業(yè)驅動,電力/能源,自動化。這三部分與中國的關系十分密切,例如Power部分,很多中國企業(yè)都想在這一領域有所發(fā)展,因此英飛凌也十分重視XMC4000在中國的推廣。
XMC4000豐富了MCU家族
XMC4000是介于英飛凌TriCore(32位)和C166/XE166(16位)之間的一類產品,當英飛凌導入該產品時,會使英飛凌MCU家族更加細致和完整。
工業(yè)領域的挑戰(zhàn)
在開發(fā)XMC4000時,英飛凌主要為迎接工業(yè)領域的三大挑戰(zhàn)。
第一個是高能效。工業(yè)中有40%來自于馬達驅動。當英飛凌和一些能源/新能源公司溝通時,發(fā)現(xiàn)電氣和能源用高效MCU(單片機)主要有兩點需求:1.需要更強的處理能力,應用更新的一些算法;2.需要有領先的ADC和定時器。
第二個就是連接性。有兩個需求,1.需要在這個系統(tǒng)內實現(xiàn)實時的連接,就是實時性,2.能夠跟外面的世界通訊,例如USB、CAN、SPI、I2C、SD/MMC、UART、以太網等連接。
第三個挑戰(zhàn)是軟件的復雜性。從不同的數(shù)據(jù)表明,軟件的開發(fā)成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中最需花費人力的部分,因為軟件的復雜度越來越高,而另一方面,軟件的生產力確實比不上硬件開發(fā)的生產力。
XMC4000的亮點
英飛凌本來就已有C166/XE166、TriCore內核,和強大的外設,實時的性能,包括豐富的軟件。
這次XMC4000提供了基于ARM公司的標準內核——Cortex-M4,也是一個非常強大的內核。但是,英飛凌不想止步于此。為了實現(xiàn)差異化,在XMC4000中,還開發(fā)了全新的外設。
再有,英飛凌引入了一個全新的集成環(huán)境DAVE 3,與原來完全不一樣,首先,他第一個免費的集成開發(fā)環(huán)境,有免費的編譯器、調試器和flash loader;另外,有可擴展的商用編譯器和調試器;免費的自動代碼生成器;還有開放的系統(tǒng)集成支持。
從英飛凌的系統(tǒng)框圖可見,內涵十分豐富。
*藍色部分是英飛凌用的一些標準模塊。
*銀灰色部分是英飛凌其他系列MCU用過的模塊,例如存儲器,英飛凌采用的是汽車認證的Flash,這意味著整個XMC4000家族內,有最快的Flash。
*紅色部分的模塊最多,是英飛凌全新的模塊,也是XMC4000的亮點,是英飛凌最為自豪的部分。通訊方面,有非常靈活的跟外部存儲器通訊的接口I/F,有CAN和USIC等。定時器和精確控制方面,有的是做電源的使用,可以適合不同的拓撲結構,有的適合電氣控制、數(shù)字電源,有的適合較高的測量精度,還有位置檢測的接口,Delta-Sigma解調器是在做高級應用驅動控制時需要的,可以大幅降低系統(tǒng)成本。在模擬和數(shù)?;旌戏矫?,英飛凌的ADC是4個單獨的的模塊,12位的,達到3.5MHz的采樣頻率;2個DAC,也是12位的。在安全可靠性方面,英飛凌繼續(xù)沿用了慣用的ECC(錯碼校正)功能,另外還有非常靈活的CRC(循環(huán)冗余校驗碼)等。
整個家族,flash從64kB到2.5MB,主頻從80MHz到180MHz,封裝從48到176引腳。
DAVE 3集成開發(fā)環(huán)境
英飛凌的DAVE 3是一個集成開發(fā)系統(tǒng)(IDE),是基于Eclipse開發(fā)的,提供了一個免費的開發(fā)工具鏈,而且也對第三方的工具商開放(第三方可以做成一個插件插進來的。
Eclipse現(xiàn)在是一個比較通用的界面,所以大家用起來會比較容易。它是一個完全免費的工具。但是它不僅僅是一個開發(fā)工具鏈,更是一個自動的代碼生成器。客戶可以把不同的軟件模塊放在一起建立一些連接,并可以通過圖形化的界面,把這個連接產生一些代碼。DAVE 3跟英飛凌的硬件已經建立起關聯(lián),所以它直接映射到英飛凌的硬件上面。
評估板
英飛凌還提供了一套評估板。板子是創(chuàng)新性的六邊形,正中間就是英飛凌的CPU板,英飛凌還有很多衛(wèi)星版,例如做控制的執(zhí)行版,還有跟網絡相連的通訊板,都是通過這樣的一個概念做的。
這是一個開放的硬件平臺,所以英飛凌把它公布出來,讓合作伙伴可以去得到他想要得到的東西。例如,一家德國公司已做了一塊HMI板,可以做一些系統(tǒng)分析。英飛凌也希望中國的設計公司開發(fā)越來越多出需要的一些板級產品。
小結
英飛凌把在目標應用領域的訣竅跟市場上非常通用的一個標準內核集成了起來。
英飛凌已有超過30年的單片機開發(fā)經驗,又把英飛凌很多針對應用的外設,以及自己開發(fā)的一些全新的外設集成在XMC4000上。
加上英飛凌在質量、可靠性方面的一貫的特長,包括英飛凌的Flash,高達125℃的工作溫度,包括英飛凌保證至少15年的產品生命周期等承諾。
另外英飛凌有強大的軟件開發(fā)環(huán)境和工具,英飛凌認為目前還沒有競爭對手能夠達到。
英飛凌堅信,XMC4000會非常適合在中國的自動化、電機控制以及能源領域的應用。
照片:英飛凌展位
(聲明:以上報道為筆者根據(jù)錄音整理,未經訪談者確認,不當之處敬請諒解。)
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