灵动微电子

一、WWDG 简介

窗口看门狗通常被用来监测由外部干扰或不可预见的逻辑条件造成的应用程序背离正常的运行序列而产生的软件故障。除非递减计数器的值在T6 位变成 0前被刷新,看门狗电路在达到预置的时间周期时,会产生一个MCU 复位。在递减计数器达到窗口寄存器数值之前,如果 7位的递减计数器数值(在控制寄存器中)被刷新,那么也将产生一个MCU 复位。这表明递减计数器需要在一个有限的时间窗口中被刷新。

二、WWDG 主要特征

  •   可编程的自由运行递减计数器

  •   条件复位

      - 当递减计数器的值小于 0x40,(若看门狗被启动)则产生复位。
      - 当递减计数器在窗口外被重新装载,(若看门狗被启动)则产生复位。

  •   如果启动了看门狗并且允许中断,当递减计数器等于0x40 时产生早期唤醒中断(EWI),它可以被用于重装载计数器以避免WWDG 复位。

三、WWDG功能描述

如果看门狗被启动(WWDG_CR寄存器中的WDGA 位被置1),并且当 7位(T[6:0])递减计数器从0x40 翻转到0x3F(T6位清零)时,则产生一个复位。如果软件在计数器值大于窗口寄存器中的数值时重新装载计数器,将产生一个复位。

看门狗框图
MM32之窗口看门狗(WWDG)

应用程序在正常运行过程中必须定期地写入WWDG_CR 寄存器以防止MCU 发生复位。只有当计数器值小于窗口寄存器的值时,才能进行写操作。储存在WWDG_CR 寄存器中的数值必须在0xFF 和0xC0 之间:

1、启动看门狗

在系统复位后,看门狗总是处于关闭状态,设置WWDG_CR 寄存器的WDGA 位能够开启看门狗,随后它不能再被关闭,除非发生复位。

2、控制递减计数器

递减计数器处于自由运行状态,即使看门狗被禁止,递减计数器仍继续递减计数。当看门狗被启用时,T6 位必须被设置1,以防止立即产生一个复位。

T[5:0]位包含了看门狗产生复位之前的计时数目;复位前的延时时间在一个最小值和一个最大值之间变化,这是因为写入WWDG_CR寄存器时,预分频值是未知的。

配置寄存器(WWDG_CFR)中包含窗口的上限值:要避免产生复位,递减计数器必须在其值小于窗口寄存器的数值并且大于0x3F 时被重新装载,上图描述了窗口寄存器的工作过程。

另一个重装载计数器的方法是利用早期唤醒中断(EWI)。设置WWDG_CFR 寄存器中的WEI 位开启该中断。当递减计数器到达0x40 时,则产生此中断,相应的中断服务程序(ISR)可以用来加载计数器以防止WWDG 复位。

在WWDG_SR 寄存器中写0可以清除该中断。注:T6 位可以被用来产生一个软件复位(WDGA 位被置位,T6 位清零)

四、如何编写看门狗超时程序

下图显示了装载到看门狗计数器(CNT)中的 6 位计数值和看门狗的延迟时间之间的线性关系(以 mS为单位)。此图可用来做为快速计算的参考,而未将时间的偏差考虑在内。如果需要更高的精度,可以使用下图提供的计算公式。

当写入 WWDG_CR 寄存器时,始终置 T6 位为1以避免立即产生一个复位。

窗口看门狗时序图
MM32之窗口看门狗(WWDG)

五、设置WWDG实验分析

  •   实验内容简介
环境MM32L073PF Miniboard、MDK,设置WWDG,通过观察喂狗与不喂狗的复位现象。

  •   实验代码分析
首先看main函数
MM32之窗口看门狗(WWDG)
先初始化一个串口,方便我们观察复位现象,然后通过函数Wwdg_reset_ON 进行设置WWDG。最后在循环里通过WWDG_SetCounter函数不停的喂狗。
MM32之窗口看门狗(WWDG)
在函数Wwdg_reset_ON中设置窗口值,和计数器的初值。

  •   实验现象
1、当注释掉喂狗函数时,通过串口在不断打印可以看出,MCU一直在复位。
2、当不注释喂狗函数时,串口只打印一次,MCU没有复位。

来源:灵动微电子

围观 419

一、MM32嵌套向量中断控制器

本文针对MM32F0/L0/W0系列MCU产品。

特征

  ○ 中断都可屏蔽(除了 NMI)
  ○ 16 个可编程的优先等级(使用了 4 位中断优先级)
  ○ 低延迟的异常和中断处理
  ○ 电源管理控制
  ○ 系统控制寄存器的实现

嵌套向量中断控制器(NVIC)和处理器核的接口紧密相连,可以实现低延迟的中断处理和高效地处理晚到的中断。嵌套向量中断控制器管理着包括核异常等中断。关于更多的异常和 NVIC 编程的说明请参考 CPU 技术手册。

系统嘀嗒(SysTick)校准值寄存器

系统嘀嗒校准值固定为 9000,当系统嘀嗒时钟设定为 9MHz(HCLK/8 的最大值),产生1mS 时间基准。

中断和异常向量

下表列出了 MM32L0 系列产品的向量表。

MM32L0xx 系列产品的向量表

MM32F0/L0/W0系列MCU之EXTI

MM32F0/L0/W0系列MCU之EXTI

二、外部中断/事件控制器(EXTI)

外部中断和时间控制器(EXTI)管理外部和内部异步事件/中断,并生成相应的事件请求到 CPU/中断控制器和到电源管理的唤醒请求。

每个输入线可以独立地配置输入类型(脉冲或挂起)和对应的触发事件(上升沿或下降
沿或者双边沿都触发)。每个输入线都可以独立地被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。

功能说明

要产生中断,必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置 2 个触发寄存器,同时在中断屏蔽寄存器的相应位写1允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时,将产生一个中断请求,对应的挂起位也随之被置1。在挂起寄存器的对应位写1,将清除该中断请求。

如果需要产生事件,必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置 2 个触发寄存器,同时在事件屏蔽寄存器的相应位写1允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时,将产生一个事件请求脉冲,对应的挂起位不被置1。

通过在软件中断/事件寄存器写1,也可以通过软件产生中断/事件请求。

外部中断/事件线路映像

通用 I/O 端口以下图的方式连接到 16 个外部中断/事件线上:

外部中断通用 I/O 映像

MM32F0/L0/W0系列MCU之EXTI

另外其他的外部中断/事件控制器的连接如下:
  ○ EXTI 线 16 连接到 PVD 输出
  ○ EXTI 线 18 连接到 USB 唤事件
  ○ EXTI 线 19 连接到比较器 1 输出
  ○ EXTI 线 20 连接到比较器 2 输出

三、按键中断检测实验分析

实验内容简介

以MM32L073PF为例,将PA0连接到按键上,如果按键按下将会产生按键中断,在中断服务子程序中进行LED的翻转。

实验代码分析

首先我们从main函数开始分析,代码如下:

MM32F0/L0/W0系列MCU之EXTI

使用LED_Init()配置好LED所使用的I/O,并且关掉LED。然后进行外部中断的配置。
MM32F0/L0/W0系列MCU之EXTI

1. 选定要配置为 EXTI 的 I/O 口线和 I/O 口的工作模式。
2. 配置 EXTI 中断线 I/O。
3. EXTI 中断线工作模式配置。
4. 配置 EXTIx 线的中断优先级。

接下来看中断服务子函数:

MM32F0/L0/W0系列MCU之EXTI

在中断服务子函数里进行LED的翻转。

实验现象

下载好程序后,按下按键时LED点亮,再按下按键时LED熄灭,如此循环。

来源:灵动微电子

围观 350

针对电动马达方案中需要使用到六步PWM输出功能,本篇文章将向大家介绍如何使用MM32L0系列MCU实现六步PWM输出功能。

MM32高级控制定时器TIM1有互补输出的功能,我们便可以利用定时器 TIM1 来产生 3 对 6 路的互补 PWM 输出。MM32高级控制定时器TIM1产生六步PWM输出,用于驱动三相电机,对应着直流无刷电机的六步换相。

六步 PWM 产生:当在一个通道上应用了互补输出时, OCxM、CCxE 和 CCxNE位的预载位有效,这些预装载位被传送到影子寄存器,因此可以预先设置好下一步的配置,并在同一时间更改所有通道的配置。COM 事件可以通过硬件(在 TRGI的上升沿) 设置或者软件修改TIM1_EGR 寄存器的 COM 位来产生。

当 COM 事件发生时会设置一个标志位(TIM1_SR 寄存器中的 COMIF 位),这时如果已设置了TIM1_DIER 寄存器的 COMIE 位,则产生一个中断;如果已设置了 TIMx_DIER寄存器的COMDE位,则产生一个DMA请求。

下图显示当发生 COM 事件时,三种不同配置下OCx和OCxN 输出。

MM32 六步PWM输出

在本次实验中主要教大家如何配置PWM的输出状态以及输出有效电平设置,在主函数的循环中更新PWM状态输出,将不使用中断方式,用户在实际电机配置程序中可以直接采用该配置方式移植到TIM1_BRK_UP_TRG_COM_IRQHandler函数中。

程序配置:

MM32 六步PWM输出

1) 开启定时器TIM1的时钟
2) 初始化 TIM1,设置 TIM1 的 ARR 和 PSC,向上计数模式
3) 设置BDTR,使能刹车输入信号,高电平有效
4) 设置 TIM1_CH1/CH1N,TIM1_CH2/CH2N,TIM1_CH3/CH3N的 PWM 模式,PWM 模式2,使能 TIM1 的 CHx 输出
5) 使能TIM1_CR1的自动重装载预装载允许位
6) 使能定时器TIM1
MM32 六步PWM输出

main函数配置流程:
1) systick延时函数初始化
2) GPIO口配置,PA8/PB13,PA9/PB14,PA10/PB15,分别为TIM1的三组互补通道输出:CH1/CH1N,CH2/CH2N,CH3/CH3N,复用推挽输出,最大输出速度50MHz, 除此之外,还有一个引脚可以配置也可以不配置,那就是TIM1_BKIN对应的引脚PB12,TIM1_BKIN的功能是检测故障,如果当PB12检测到高电平(取决于刹车有效电平的设置)时,就表示检测到故障,然后它会自动关闭定时器。
3) 定时器TIM1初始化及输出配置
4) PWM输出模式配置,在我配置的程序中大家可以看到对TIM1_CCMR1\TIM1_CCMR2\TIM1_CCER三个寄存器进行操作即可实现需要的功能

实验结果:

MM32 六步PWM输出

从逻辑分析仪抓的波形可以看到在6个通道中,如果一个通道处在PWM输出模式,另外的5个通道处在关闭状态,依次轮询该过程。

需要弄清楚我对上述三个寄存器做了什么操作需要参考UM_MM32L0xx文档的第13.4.7章节、13.4.8章节、13.4.9章节三个章节寄存器

MM32 六步PWM输出

如上图所示:位3是输出比较1预装载使能位,TIMx_CCR1的预装载值在更新事件到来时加载到当前寄存器,该位需要置1,位6:4是PWM输出比较模式配置,如果CCMR1的输出比较1配置0x48表示强制为无效电平,0x58表示强制为有效电平,0x68表示PWM模式1。

定时器的配置模式如上所示,但是输出到GPIO口的电平状态还需要查表34,根据表中的定义配置所需要的电平状态。

MM32 六步PWM输出

用户在配置电机所需要的PWM功能时,只需要根据对TIM1_CCMR1 \ TIM1_CCMR2 \ TIM1_CCER 三个寄存器进行操作,如果对寄存器的操作值不是很清楚,建议大家在调试模式下,直接通过修改该三个寄存器的值,然后查看对应的GPIO得状态变化,然后记录下来,在程序中将测试值写入到相对应的寄存器中,重新下载程序到MM32L0系列 MCU中观察对应的GPIO的电平状态。

转自: 灵动微电子

围观 536

一、比较器简介

在实际应用过程中有时候我们需要去判断两个变化的电压大小,在不同变化时需要做出不同的反应,这时候我们就可以用到比较器。MM32系列芯片内嵌两个通用比较器COMP1和COMP2, 比较器为通用的可编程电压比较器,支持两个独立的比较器。可独立使用(适合所有终端上的I/O),也可与定时器结合使用。它们可用于多种功能,包括:
• 由模拟信号触发低功耗模式唤醒事件
• 调节模拟信号
• 与 DAC 和定时器输出的 PWM 相结合,组成逐周期的电流控制回路

本文主要介绍一下如何通过比较器产生中断。

二、比较器功能描述

1、比较器输入输出介绍:

比较器框图如下,以COMP1为例,从图中可以看出PA0 – PA7口可连接到比较器的正向输入端,PA4 - PA7口及内部参考电压和三个等分电压值(1/4, 1/2, 3/4)可连接到比较器的反向输入端。比较器输入的 I/O 引脚必须在 GPIO 寄存器中设置为模拟模式。输出端可以重定向到一个 I/O 端口或多个定时器输入端,从而触发不同事件。

MM32如何使用比较器产生中断

2、 比较器时钟:

COMP 时钟控制器提供的时钟与 PCLK 同步(APB2 时钟)。在使用比较器之前,要先使能 RCC 控制器中的时钟使能控制位。

3、 比较器的中断:

比较器的输出可以内部连接到外部中断和事件控制器。每个比较器有自己的 EXTI 信号,能产生中断或事件。COMP1对应外部中断线19,COMP2对应外部中断线20。

4、 功耗模式:

在具体应用中可以通过调整比较器功耗和响应时间得到最优的结果。

COMPx_CSR 寄存器的 MODE[1: 0]位有下面几种设置:
• 00:高速/高功耗
• 01:中速/中等功耗
• 10:低速/低功耗
• 11:极低速/极低功耗

5、 比较器锁定机制:

比较器能用于安全的用途,比如过流或者过热保护。在某些特定的安全需求的应用中,有必要保证比较器设置不能被无效寄存器访问或者程序计数器破坏所改变。为了这个目的,比较器控制和状态寄存器可以设为写保护(只读)。一旦设置完成, LOCK 位必须设为 1,这导致整个 COMPx_CSR 寄存器变成只读,包括 LOCK 位在内。写保护只能被 MCU 复位所清除。

6、 迟滞现象:

比较器的可配置迟滞电压能防止无效的输出变化产生的噪声信号。在不需要强制迟滞电压的情况下迟滞现象可以被禁止。通过配置COMPx_CSR 寄存器 HYST[1:0]可以设置比较器迟滞电压。

MM32如何使用比较器产生中断

比较器的迟滞现象如下图:
MM32如何使用比较器产生中断

三、比较器触发中断实验主要代码分析

本实验以MM32L073为例,比较器配置代码如下图:

MM32如何使用比较器产生中断

中断配置及中断服务子函数如下图所示:
MM32如何使用比较器产生中断

四、实验结果

理论分析:使用信号发生器通过PA1输入频率为1Hz,高电平1.2V,低电平0V的方波,在输入信号由低电平变化为高电平(大于1/4Vrefint)时比较器会产生一个上升沿信号输出高电平,在输入信号由高电平变化为低电平(小于/4Vrefint)时比较器会产生一个下降沿输出低电平,由于设置的外部中断为上升下降沿触发,所以Led会以每0.5S翻转一次。

实验现象:LED以0.5s闪烁,可以通过示波器观察时间,与理论分析符合。

转自: 灵动MM32

围观 405

10月28日晚,第五届中国创新创业大赛电子信息行业总决赛在苏州落幕。在当日的巅峰对决中,上海灵动微电子股份有限公司凭借 “ 灵动MM32--本土32位MCU的春晖项目 ”,一举夺得全国集成电路企业第一名,全国电子信息行业第三,这也是上海集成电路企业在此次比赛中取得的最好名次。

本届大赛自4月开始接受报名,历时6个月,共收到22277家企业和12064家团队报名参赛,再创历史新高,报名企业和团队覆盖全国所有省区市,各参赛项目历经各区、市、省预赛、复赛、国赛推选,最终263个优秀项目从地方脱颖而出进入到全国行业半决赛阶段比赛。在全国半决赛中,灵动微电子又以小组总分第一的优异成绩,挺进10月28日在苏州独墅湖世尊酒店举行的全国总决赛。总决赛当日,18个总决赛项目一一展示, 15分钟的项目展示与选手答辩精彩纷呈,不论是数据安全类项目,还是AR/VR类项目,亦或是农业信息类项目,都分别代表了各自领域创新创业的最高水准,令人大开眼界、叹为观止。包括专家评委在内的多家著名投资机构,当场就表达了对参赛项目的浓厚兴趣,进一步体现了参赛项目的高水准和创新性。在如此激烈的竞争中,灵动微电子的32位MCU项目能够在数万参赛项目中脱颖而出,并一举摘得全国集成电路企业第一名,充分展现了灵动微电子雄厚的技术实力、强大的市场影响力以及对资本的吸引力。再次恭喜灵动微电子,也恭喜中国集成电路创新创业企业及团队。



上海灵动微电子股份有限公司(股票代码:833448,股票简称:灵动微电)是国内专注于MCU产品与MCU应用方案的领先供应商,是中国工业及信息化部及上海市信息化办公室认定的集成电路设计企业,同时也是上海市认定的高新技术企业。自2011年3月成立至今,灵动微电子已经成功完成十余款MCU产品设计及推广,包括基于8051、ARM® Cortex®-M0、ARM® Cortex®-M3内核的Flash MCU、OTPMCU、EEPROM MCU等产品,产品及方案广泛应用于工业控制、智能家电、智慧家庭、可穿戴式设备、汽车电子、仪器仪表等领域。

灵动微电子立足本土,洞悉市场,贴近客户,以为客户提供“保姆式”的全方位支持为特色,坚持“专业、可靠、便捷、高效”的服务理念,贯彻差异最大化,成本最优化的经营策略,不断强化自身生态价值,维护良好产品品牌。公司在销售初期就与客户充分接触,为客户提供产品整体解决方案,从产品功能定义、市场竞争力分析到算法整合、软件驱动、应用例程等都深入参与,为客户提供精准的市场分析和全面的应用方案,帮助客户把握好成功的每一个重要环节。

灵动微电子以成为“中国本土MCU第一推动力”为愿景,致力于发展成为中国本土MCU产品与MCU应用方案的开拓者和领导者,愿意与产业界各位朋友携手共进,共创美好未来。

中国创新创业大赛是由科技部、财政部、教育部、全国工商联共同指导和举办的。该赛事聚集和整合各种创新创业资源,引导社会各界力量支持创新创业,搭建服务创新创业的平台,弘扬创新创业文化,激发全民创新创业的热情,掀起创新创业的热潮,打造推动经济发展和转型升级的强劲引擎,是“大众创业、万众创新”的具体体现,已经成为了实现个人梦、民族梦、中国梦的魅力舞台。本次大赛的参赛项目和企业共同构建了我国创新驱动发展战略的宏伟蓝图,每一个项目都是一台强劲的动力引擎、每一位选手都是一个时代的进步缩影。

电子信息行业是国民经济的支柱产业,与人们生活息息相关。在全球经济持续低迷、国内经济增速放缓的情况下,电子信息行业仍保持较快的增长速度。从本次登台参赛的电子信息项目来看,就可以洞悉到我国该产业的发展趋势。AR/VR、三维数字化技术、通信电子、电子轨道交通、军工航天、电力电子、医疗电子、安防电子、工业控制、测试测量等项目均在国赛平台上得到了展示。

围观 354

10月28日,第五届中国创新创业大赛电子信息行业国赛迎来了最后一场总决赛。全国280余个优秀电子信息项目以最充沛的竞技状态站上了国赛战场。最终12强企业和6强团队强势出炉,以各小组第一的成绩在今天争夺电子信息的最高荣誉。

电子信息国赛圆满落幕 灵动微电子荣获第三名

从浦东赛区到国赛,上海灵动微电子股份有限公司在4577家企业中脱颖而出,最终荣获国赛第三名,是上海市唯一 一家集成电路获奖公司。灵动是国内专注于MCU产品与MCU应用方案的领先供应商,是中国工业及信息化部及上海市信息化办公室认定的集成电路设计企业,同时也是上海市认定的高新技术企业。自2011年3月成立至今,灵动微电子已经成功完成十余款MCU产品设计及推广,包括基于8051、ARM® Cortex®-M0、ARM® Cortex®-M3内核的Flash MCU、OTP MCU、EEPROM MCU等产品,产品及方案广泛应用于工业控制、智能家电、智慧家庭、可穿戴式设备、汽车电子、仪器仪表等领域。
电子信息国赛圆满落幕 灵动微电子荣获第三名

电子信息国赛圆满落幕 灵动微电子荣获第三名

电子信息国赛圆满落幕 灵动微电子荣获第三名

中国创新创业大赛是由科技部、财政部、教育部、全国工商联共同指导和举办的。该赛事聚集和整合各种创新创业资源,引导社会各界力量支持创新创业,搭建服务创新创业的平台,弘扬创新创业文化,激发全民创新创业的热情,掀起创新创业的热潮,打造推动经济发展和转型升级的强劲引擎,是“大众创业、万众创新”的具体体现,已经成为了实现个人梦、民族梦、中国梦的魅力舞台。本次大赛的参赛项目和企业共同构建了我国创新驱动发展战略的宏伟蓝图,每一个项目都是一台强劲的动力引擎、每一位选手都是一个时代的进步缩影。
电子信息国赛圆满落幕 灵动微电子荣获第三名

电子信息行业是国民经济的支柱产业,与人们生活息息相关。在全球经济持续低迷、国内经济增速放缓的情况下,电子信息行业仍保持较快的增长速度。从本次登台参赛的电子信息项目来看,就可以洞悉到我国该产业的发展趋势。AR/VR、三维数字化技术、通信电子、电子轨道交通、军工航天、电力电子、医疗电子、安防电子、工业控制、测试测量等项目均在国赛平台上得到了展示。

围观 392

作者:刘丹

随着物联网和智能硬件等新兴市场打开,MCU的应用范围进一步扩大,在此市场环境下,外资MCU厂商具有较大优势,尤其是在处理性能更强大的32位MCU上,呈现垄断状态。要打破这一僵局国产MCU还有哪些路要走?国产MCU如何才能紧跟市场步伐在新领域下跑马圈地?

32位MCU主导市场大势所趋 物联网应用需求强劲

得益于物联网的快速发展,市场研究机构预测在2016~2019年间,整体MCU市场营收成长率将逐渐增强(2019年成长率预测为9%),直到2020年仍有4%的成长率,MCU出货量则预测在该期间以CAGR为3.9%的幅度成长。在如此利好的形势下,本土MCU厂商纷纷加紧布局物联网领域,其中绝大部分MCU厂商看好32位MCU的发展。

上海灵动微电子股份有限公司总经理娄方超

上海灵动微电子股份有限公司总经理娄方超在接受本刊采访时表示,8位比较具有代表性的内核就是PIC8、80C51等,与32位核在运算能力上、结构上、存储器的类型上有非常大的不同,8位最常见的就是OGP型,存储空间在1K-4K之间居多,32位大部分都是Flash型,存储空间在16K-128K甚至更高不等。不同的存储结构MCU的程序编程方法、程序容量,处理业务的复杂程度也不一样。

正是由于上述结构上的不同,娄方超指出,8位、16位、32位MCU面向的终端市场非常不一样。娄方超进一步介绍道:“8位更多的是做一些简单控制或者程序控制,比如说像电饭锅小家电。而32位就可以应用于带流量、传感器、运动电机等这样一些比较复杂的场景中。”

上海微技术工业研究院设计服务市场总监孙新泰

上海微技术工业研究院设计服务市场总监孙新泰也表示:“现在8位元由于功耗和价格原因,市场方面已经很固定,也没有什么争议的,就是集中在玩具还有一些基本的家电。然而32位元的MCU产品就会越来越多,比如说玩具做得比较智慧一点,像玩具型的无人机就要用到32位元,或是一些比较复杂的遥控玩具。”

中天微系统有限公司技术总监陈昊

来自中天微系统有限公司的技术总监陈昊对此也表示赞同,此外他告诉记者,由于中天是做MCU的IP的,并与阿里巴巴有合作因此专门做了一些自主的市场分析,分析结果显示8位MCU目前仍有一定市场,但被32位MCU替代也很有可能。

陈昊称:“一个很可观的现实就是随着物联网的壮大,中天基于物联网的应用会与阿里巴巴做一个嵌入式阿里云的应用。基于此我们认为8位MCU不太能满足这种市场应用的发展需求,所以我个人认为8位未来可能还是在一些低端、成本要求低的应用领域上有一些量,但是要应用在物联网上,只要是跟“云”有一些关联的话,8位MCU可能就不太能满足市场需求。此外像中天现在32位的MCU从能耗比上可以做到跟8051直接竞争,因此如果32位MCU能在能耗比上做到跟8位MCU差不多的话,那8位MCU在市场上的生存空间也是会被进一步压缩的。”

除陈昊提到的能耗比这一问题外,孙新泰表示,8位MCU的优势主要还是在于价格方面。同时他也提出,只要任何带有智能、智慧标签的产品都会用到32位元,从目前来看64位目前还不太需要。因此孙新泰总结道,在家电部分,如果只是仪表控制那么8位元就够了,但如果智能到联网的话就需要32位的MCU来控制了。

对于32位MCU目前市场出货量比8位MCU低的问题,娄方超告诉记者,一方面是32位MCU推广时间相对晚,像8051从1981年发布到现在已经35年了,而且像PIC8位的集成度高,节约成本。但32位主要还是从2007年ST推广Cortex-M3这个系列才逐渐被人们接受,这几年市场增速才逐渐上来。

另一方面,从销售市场来对比,娄方超表示,一颗8位的MCU假设是0.1美金,一颗32位的MCU售价可能是在0.6美金,有数据表明2016年所有的4位、8位、16位售价总和小于32位MCU的售价总和,换句话说就是32位MCU出货量只是4位、8位、16位的1/6,但是因为其单价更贵,所以总价会更高。由此可以看出,从数量上32位并不能完全取代8位但取代的势头非常明显。如果大家能够定义出一个合适的32位MCU成本恰好能够取代成熟8位MCU市场,那么这个取代将是不可逆的。32位确实具有很多易用性、维护性、周边函数非常丰富,就像高级语言取代机器语言是不可逆的一样。未来这种趋势可能会很明显。

娄方超进一步表示:“目前很多人还是认为32位MCU处于高价、高性能的地位,但是随着加工的成熟,设计的优化,32位也有效往高集成度、高性价比的方向在走,像我们P011系列就是一个32位内核的产品,但是是定义在8位市场做竞争的,它有32位内核大量的优良特性,同时在其他方面也可以与其他8位MCU相媲美,此外P011一推出就接到很多客户的咨询。”最后娄方超告诉记者在同样外设情况下,32位内核本身并不会比8位MCU内核占的面积更大,成本更高。

抢滩物联网市场 本土MCU厂商的核心技术储备

既然32位MCU在市场空间上既有物联网这块大蛋糕,又大有取代目前出货量庞大的8位MCU的趋势,那么要在市场竞争中占有一席之地,本土MCU厂商在做何技术储备呢?

由于在架构上中天采用的是本土架构,因此与ARM有所不同,陈昊告诉记者:“ARM前期比中天耕耘时间更长,中天在架构上采用的是自研且向所有厂商开放的一种MCU架构,因此具有自主知识产权,而且大家也是希望看到有国产的MCU这种架构出来,客观上来说,从合作方式、研发方式以及性价比等方面,从市场推广的效果来看还是蛮受大家欢迎的。当然这两年的出货量也是突飞猛进的。所以我们是有自主知识产权的一个MCU的IP core,这个IP core从整个的工具链到软件编程方式再到与客户的合作都是开放性的。”

陈昊强调,中天自主研发的MCU IP core不仅得到市场的良好反馈,同时得到得到时任浙江省委书记张德江同志的首肯以及支持。“研发自己的MCU核,这也是我们一直坚持的一个方向,此外我们不仅仅是做一个产品,我们也是在做一个平台,虽然我们之前很多年一直很低调的在做产品和研发,但在市场上仍然有不少公司和我们合作,而且从客户反馈都还挺不错。”陈昊告诉记者。

对于中天目前要做的改变,陈昊形容现在的社会为一个“网红”时代,所以中天接下来不仅要在技术上继续耕耘,在市场上也会有所行动。陈昊表示,要让客户在使用中天的产品或者中天的IP后就认可中天这便是其努力的方向。对于中天微现在的市场情况,陈昊介绍目前已有60多家客户在和中天进行合作,有上百个得到License授权的项目,目前会与阿里巴巴进行YunOS的合作,针对阿里巴巴提出的Internet device的ID已经通过ITU-T(国际电信联盟通信标准化组织)并确立为首个物联网国际标准。

“由于ARM被软银收购,因此ARM接下来是不是会继续走IP这条路这是整个行业的人都十分关注的事情,反过来说,这对中天反而是个非常大的机会,因为继MIX被收购后ARM也被收购了,目前也就中天还在独立运作,而中国作为IC最大的产出与消耗国,中天希望能够抓住这次机会,立足国内行业,将客户利益放在第一位由此取得成功。”陈昊告诉记者。

当然自主研发MCU IP的挑战远比上述几个方面复杂,孙新泰表示,因为ARM是走一个生态路线,且已经形成一个完整的产业链闭环。如果今天有另外一家要进来,从一个小圈子里建立这样一个庞大的生态系统是非常具有挑战性的,其开发难度很大且推广难度也非常大,但是对于国内MCU厂商来说其授权费也会大大降低。

正是由于开发及维护一个MCU IP需大量资源,而市场上已有成熟的8位MCU及32位MCU生态,因此本土厂商更多选择基于已有的MCU IP并根据市场应用领域的不同推出不同的MCU产品。

娄方超表示,作为一个像灵动这样的专业的MCU厂商,如果去开发和维护一套8位的处理器系统,总的投入远大于去购买32位的ARM授权。娄方超告诉记者,有一些厂商会省去ARM授权这一环节,但同时也失去了支持最为广泛的全球MCU的生态。因此虽然采用ARM内核可能单颗芯片是会有额外成本,但就整个生态资源而言厂商实际上是赚了。

娄方超进一步表示,因为所使用的内核都是来源于ARM公司,所以本土MCU产品和欧美大厂是在同一个起跑线上,因此对本土MCU厂商而言,采用ARM内核不仅开发周期短,资源更成熟,最重要的是可以在产品一推出就直接与国际厂商竞争,这也是本土MCU厂商的一大机遇。

然而在实际产品开发过程中,由于32位MCU主打与物联网相关的领域,但是对于物联网,哪怕是专家也很难去定义清楚物联网的具体形态是什么。娄方超告诉记者:“物联网本来就是物与物相连的一种形态,所以目前的物联网给人的感觉还是比较笼统比较虚化的,但是我们在看到的是一个个新的应用出现,比如说无线POS机等,因此MCU厂商要做的更多时候是将应用的底层需求抽象出来,针对新的应用定义好一款产品。”

娄方超表示,灵动在攻克嵌入式闪存技术时花了很大精力,因为灵动认为嵌入式闪存技术取代原有的OGP技术,EEPROM技术是不可逆的。他进一步解释称,因为嵌入式闪存更符合开发工程师的开发习惯,可以很容易的直接采用C语言做开发,这就改变了以前采用汇编去开发的方式,而且现在已经有部分厂商开始进入图像化编程的时代,这将对存储系统要求更高,而迎合大众的编程习惯才是目前最重要的事情。

同样做MCU产品的SITRI,针对MCU低功耗做了多种省电模式,对于其中的挑战,孙新泰表示,首先晶圆工艺上的一个挑战就是当关掉MCU的时候,漏电流低。例如台积电采用的工艺0.18um的ULL(Ultra Low Leakage)工艺,也正是SITRI所采用的,华虹宏力也在推出一种低功耗的工艺,中芯国际也专门为IoT推了一个55nm的工艺,因此当MCU不使用的时候省电多少主要依赖于工艺上晶圆漏电能做到多低;其次,当MCU在使用过程中,MCU厂商需做到在不需要微处理器运行的时候就尽量不要用,因为以低功耗的角度来讲的话,不用才是最省电的,因此要设计各种不同的省电模式,比如有时候只开RTC不开CPU,或是只开SENSOR不开RTC之类的情况。而设计这些省电模式的目的就是为了尽量不唤醒CPU,在确实需要唤醒的时候做到短时唤醒。

产品定义决定产品“生死”

在技术上,由于内核由现成的MCU IP公司提供,因此MCU厂商更多的只需将外设进行完善,而这一完善就涉及到产品的定义。

“定义决定生命!”娄方超这样告诉记者,“产品定义非常敏感,一般是经过多方调研后慎重决定的,所以今天所见灵动微电子每款MCU产品留下来的规格都有其很长的故事。”

“首先我们在内核选择上,看中了ARM成熟的生态,选择成熟生态后就可以很快与欧美大厂进行竞争,第二就是我们会去选择领域,去分析判断哪个领域的MCU卖得最好,比如M0卖得最好的就是带4K SRAM,32K Flash的,M3因为性能更强,所以SRAM要加倍,Flash也要加倍,然后将成本核算好并将其与目标市场做一个对比之后,如果有机会那就进行投入。再加上我们自己开发的函数、参数进行评估等使得我们产品被行业所接受。”娄方超强调,灵动与其他MCU公司最大的区别就在于一直在思考如何定义好一个产品,即要把MCU做成什么样子,要销往何处。

对此孙新泰也表示,由于目前SITRI主要做低功耗的MCU产品,而低功耗一个突出的特点就是采用电池,即无源设备(主要包含一些便携消费类电子),而这些设备主要用到的还是M0/M3/M4这个三种内核,因此SITRI推出的是基于ARM Cortex M0+的MCU产品。

因为做MCU基本上一半的成本都决定在产品的定义上,因此对于MCU厂商来说,产品定义非常重要,所谓产品定义并不是说做得多就好,而是要看准一个对的方向。因此孙新泰表示,SITRI仍然会沿着M0继续做优化。

“因为我们定义在物联网,而物联网的每个节点都需要带一个MCU,而每个节点都需要去收集数据,MCU就是在数据收集完成后做第一期的处理,再把有用的数据送到云端。”孙新泰告诉记者。

对于如何结合产品定义选择内核这一问题,孙新泰告诉记者,其主要的技术就在于Library,Library写得比较完整的话对上面写应用程序的人来说就会比较方便,而ARM的话库函数非常齐全,且许多属于开放源码,因此国内厂商在采用ARM系列芯片的话会非常方便。所以国内厂商基本都是基于ARM内核对MCU外设存储等进行的一些扩充,所以对系统开发来讲,一种就是应用场景,就是根据对使用者经验的了解做最好的软件,另外一种就是针对某种特殊应用开发一种自己的算法,例如最近炒得最多的就是指纹辨识,而识别算法则是由一些专门的算法公司提供。

为切合上述要求,陈昊告诉记者:“中天的MCU IP是具有灵活度的CPU,是可以灵活裁剪的core。比如做一个基础的IP core上面有一些基础指令集,基于基础指令集我们可以帮助客户去设计一些专用的客选指令集,另外一些运算单元也可以做比如DSP或者浮点单元等的引擎,架构也是与中天的核绑定在一起,做成一个屏幕核的模块,基于客户需求,我们将这些可配置的紧耦合模块进行逐步累加,以此来实现组合和裁剪。”

由此可以看出中天由于采用了具有自主知识产权的架构,因此与ARM的指令集不同,但是中天微作为一种开放的MCU开放平台,陈昊表示可支持标准C的开发甚至可提供底层开发包,因此客户用起来也十分方便也感受不到与ARM内核的差别。

组合模块为MCU锦上添花

在未来的物联网应用领域,陈昊告诉记者,市场上MCU+传感、MCU同核异构等方式中天均可以像ARM一样实现通用。此外,陈昊还强调,中天的CPU或MCU可以做一个复合式的SOC,例如有客户的SOC中采用了中天微的高性能的CPU用以计算处理,而传感器管理或功耗、安全管理则是采用的中天的MCU。

娄方超也表示,MCU未来肯定是要与WIFI/传感器组合在一起的,而且灵动目前也已经往这个方向发展。娄方超称:“目前已有公司提出将MCU提供给他们然后将传感器与MCU组合在一起,这样传感器将不再与外部处理器做信号传输,而是直接传给MCU,MCU处理好以后直接将处理结果传到外部去。”

“这是一定会发生的,并且好几种无线+MCU的模式我们都已经在做了,年底就会送样了,MCU+FPGA也已经有公司在做,但是FPGA难度比较大,且FPGA往往内部也有内置一颗MCU,所以灵动在这一块并没有涉猎。而大小核目前已经有M系列的核加A系列的核,我认为这是一个非常好的idea,之前也有厂商有这样的诉求,所以这一组合灵动接下来也会有所考虑。此外MCU+DSP可见于ARM的Cortex-M7系列便已集成。”针对未来不同的应用组合方式,娄方超做出上述总结。

而孙新泰则告诉记者,因为要推出一种新的组合方式,其开发成本很高,时间投入也会非常大,如果产量不够大很有可能之前的开发费都赚不回来。因此这主要是一个经济上的考量并不是技术上的障碍。

面对“万物互联”这一趋势,本土MCU厂商深耕细作,从产品定义出发,贴合市场不断进行自主IP架构、低功耗、外设扩展性能等方面的技术创新,发挥本土服务支持优势,相信在物联网广阔的应用空间下定有一方热土。

文章来源:华强微电子

(直接点击图片可进入调查页面)

开发板测评图片
围观 449

(上海,中国,2016年10月18日) 本土MCU产品与MCU应用方案的领先供应商,上海灵动微电子股份有限公司(www.mindmotion.com.cn,以下简称“灵动微电子”,股票代码:灵动微电,833448)近日宣布,灵动微电子与全球领先的半导体知识产权(IP)提供商英国ARM公司(www.arm.com,以下简称“ARM”)签署了一份新的合作协议,该合作协议授权灵动微电子无限次使用ARM® Cortex®-M0及Cortex®-M3 CPU内核及IP工具包。
基于该协议,灵动微电子可以在协议范围内不受授权次数限制的为客户及市场提供已通过硅片验证的ARM® Cortex®-M0 和 Cortex®-M3 IP数据和设计参考流程,并结合灵动微电子所提供的其它系列IP来实现最终的产品设计及应用方案。此项合作有利于帮助客户缩短产品进入市场的时间,优化客户产品性能,并最大程度保护客户的知识产权,降低客户进入ARM成熟生态圈的门槛。

关于ARM

ARM Holdings 成立于1990年,是全球领先的半导体知识产权提供商,并因此在数字电子产品的开发中处于核心地位。ARM 的总部位于Cambridge, 英国,拥有 2000 多名员工,并且在全球范围内设立了多个办事处。目前为止已向 300多家公司出售了1100个处理器许可证,已销售超过 600 亿个基于ARM的芯片。
更多信息,请访问:www.arm.com

关于灵动

上海灵动微电子股份有限公司(股票代码:灵动微电,833448)是本土专注于MCU产品与MCU应用方案的领先供应商,是中国工业及信息化部及上海市信息化办公室认定的集成电路设计企业,同时也是上海市认定的高新技术企业。自2011年3月成立至今,灵动微电子已经成功完成十余款MCU产品设计及推广,产品及方案广泛应用于工业控制、智能家电、智慧家庭、可穿戴式设备、汽车电子、仪器仪表等领域。

灵动微电子立足本土,洞悉市场,贴近客户,以为客户提供“保姆式”的全方位支持为特色,坚持“专业、可靠、便捷、高效”的服务理念,贯彻差异最大化,成本最优化的经营策略,不断强化自身生态价值,维护良好产品品牌。公司在销售初期就与客户充分接触,为客户提供产品整体解决方案,从产品功能定义、市场竞争力分析到算法整合、软件驱动、应用例程等都深入参与,为客户提供精准的市场分析和全面的应用方案,帮助客户把握好成功的每一个重要环节。

灵动微电子以成为“中国本土MCU第一推动力”为愿景,致力于发展成为中国本土MCU产品与MCU应用方案的开拓者和领导者,愿意与产业界各位朋友携手共进,共创美好未来。

更多信息,请访问:www.mindmotion.com.cnwww.mm32mcu.com,微信公众号请搜索“灵动微电MMCU”,QQ技术讨论群:294016370。

灵动微电子目前已批量供货的以及提供样品的基于ARM® Cortex®-M0及Cortex®-M3 内核的MCU产品包括:针对通用高性能市场的MM32F系列,针对超低功耗及安全应用的MM32L系列,针对超小尺寸及超高集成度的MM32P系列,以及具有多种无线连接功能的MM32B/R/W系列等,满足客户及市场多领域、多层次的丰富应用场景。

关于MM32F031系列MCU

MM32F031系列MCU使用高性能的ARM® Cortex®-M0 32位的RISC内核,最高工作频率为48MHz,内置高速存储器,丰富的增强IO端口和连接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含1个12位的ADC、4个通用16位定时器、1个32位定时器、1个高级PWM定时器,还包含标准和先进的通信接口:1个I2C接口和SPI接口、1个UART接口。

MM32F031系列产品供电电压为2.5V至5.5V,包含-40°C至+85°C温度范围和 -40°C至+105°C的扩展温度范围。一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。

MM32F031系列产品提供包括48脚与32脚等多种产品规格,根据不同的产品规格,器件中的外设及配置不尽相同。

关于MM32F103系列MCU

MM32F103系列MCU使用高性能的ARM® Cortex®-M3 32位的RISC内核,最高工作频率为96MHz,内置高速存储器,丰富的增强I/O端口和连接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC、2个12位的DAC、2个电压比较器、3个通用16位定时器和1个 PWM高级定时器,还包含标准和先进的通信接口:2个I2C接口和SPI接口、3个UART接口、一个 USB接口和一个CAN接口。

MM32F103系列产品供电电压为2.5V至5.5V,包含-40°C至+85°C温度范围和 -40°C至+105°C的扩展温度范围。一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。

MM32F103系列产品提供包括64脚与48脚等多种产品规格,根据不同的产品规格,器件中的外设及配置不尽相同。

围观 424

页面

订阅 RSS - 灵动微电子