国民技术

在智能表计、个人可穿戴设备、家庭医疗、智慧家居、远程测控、无线传感等许多依靠电池供电的物联网设备中,设备续航是一个棘手问题,对设备内的核心器件-微控制器(MCU)提出了很大的挑战,低功耗MCU应运而生。根据相关资讯预测,低功耗MCU约占整个MCU市场比例的15%~20%。因为低功耗MCU可观的应用前景,国内外许多厂家纷纷向市场推出各种型号的低功耗MCU。

那么如何选择一款适合自己的低功耗MCU芯片呢?

我们知道,在低功耗设计中,平均电流值消耗往往决定电池寿命,而不同级别功能的断电模式(低功耗模式)和运行状态下的工作电流决定了应用场景下的实际功耗。在实际使用过程中,快速进入或退出低功耗模式(唤醒时间)、快速处理数据(高速性能)和低运行功耗(动态功耗低)的能力也极为重要。此外,一个好的低功耗MCU应为其所有外设提供中断功能,而且设计精良的集成智能化的低功耗外设还可以减少MCU唤醒的次数,从而进一步降低MCU整体能耗。这些都是低功耗MCU选型需要加以综合考量的关键因素。

在市面上众多低功耗MCU产品中,国民技术N32L4xx系列是业界首款采用40nm先进工艺设计的低功耗MCU,已投入量产并得到市场广泛认可,凭借其领先的低功耗技术和产品成熟度成为“爆款”,让我们来一探究竟。

“”助力设备超长续航,首选国民技术低功耗MCU!"

N32L4xx低功耗MCU采用多项“硬核”设计,打造业界领先的低功耗特性。

N32L4xx采用多电源域构架技术,从而降低芯片待机功耗。同时具有多种功耗管理模式,静态功耗低至1.5uA(典型值),并可快速从低功耗模式唤醒,从STOP2状态下唤醒到可执行第一条指令的时间仅20μs。采用动态电源调节技术,动态功耗低至60μA/MHz,在同样低功耗状态下拥有更高性能表现,达到37.2 Coremark/mA的超高性能低能耗,处于业内领先水平。

N32L4xx低功耗MCU集成外设也采用了低功耗设计技术,全面降低整体能耗。

集成一个低功耗异步串行通信接口(LPUART),支持在STOP2模式下接收数据唤醒。具有多种数据接收唤醒方式,使用更加灵活,通过减少MCU唤醒次数以进一步降低功耗。

集成一个低功耗旋转计数模块(LPRCNT),可用于非接触式流体流量计量(例如水表流量计量)。根据当前传感器位置状态自动切换采样率,以达极低功耗目的。可工作于STOP2模式,流量计量无需MCU干预,当计量达到设定的流量阈值后才唤醒MCU。

集成的Segment LCD等外设也都采用了低功耗设计,支持在STOP2模式下保持显示,降低LCD的电流消耗。

除了在低功耗上表现极为出色,性能提升方面也非常优异。N32L4xx搭载ARM Cortex-M4F内核,主频高达108MHz,支持硬件乘除法器、浮点运算功能及DSP指令,CPU运算性能高达135DMIPS,采用高效Cache机制保障CPU访问Flash零等待执行程序,最大程度发挥CPU性能,CoreMark跑分高达357.4分。基于内部多总线构架及DMA控制器,保障数据交互更为高效。

N32L4xx还具有大存储容量、高性能模拟外设(如业界领先的5Mbps 高速12bit ADC)、丰富的数字接口、性能优异的硬件密码加速引擎等多个综合优势,因此推出后得到市场和行业用户的青睐,成为超长续航设备微控器的实力担当!

目前,国民技术N32L4xx低功耗MCU目前共有两大系列17个量产型号可供选择。

“国民技术N32L4xx低功耗MCU"
国民技术N32L4xx低功耗MCU

关于国民技术

国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市(股票代码:300077),是中国安全芯片、通用MCU领军企业和国家级高新技术企业,拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室,博士后科研工作站。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、香港、新加坡等地设有分支机构。主营产品包括:安全芯片、通用MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。
官网:
www.nationstech.com

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1月11日,以“感恩 创变 共赢”为主题的石头科技合作伙伴大会在深圳顺利召开。会上,主办方对过去一年与石头科技紧密配合,在产品交付方面作出重要贡献的合作伙伴进行了表彰,国民技术常务副总裁阚玉伦、总裁助理牟鑫慧一行应邀出席本次会议。凭借优异的产品质量和交付表现,国民技术从众多核心供应商中脱颖而出,荣获“卓越贡献奖”。

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图1 常务副总裁阚玉伦应邀代表供应商致辞发言

石头科技于2014年7月在北京成立,是一家专注于智能清洁机器人及其他智能电器研发和生产的公司。石头科技集结了一群有梦想的科技实干家,在人工智能、软件算法、电子工程、机械结构设计与供应链管理等多个领域拥有丰富的创新和实践经验。如今,石头已经成长为一家全球性公司,产品遍布全球100多个国家和地区,并于2020年2月登陆上交所科创板。未来,石头将持续探索改善人类生活的前沿科技,致力于用创新简化生活。

国民技术一直与石头科技保持良好的合作关系,为其稳定的供应和持续的业务增长提供鼎力支持。“卓越贡献奖”是石头科技对国民技术产品品质和交付服务高度认可的体现,也是对国民技术在行业实力和地位的极大肯定。

“图2
图2 卓越贡献奖

2021年,在疫情持续、行业物料短缺的大背景下,国民技术克服种种客观不利因素,按时保质保量完成交付。这得益于自身强大的供应链管理能力以及完善的备货机制。国民技术重视发展合作共赢的供应链关系,秉承“长期合作、协同发展”的理念与供应商共同发展,同时保障客户的供货品质与交期,并全力布局产能建设,通过对市场、客户需求预测、搜集及分析,形成对客户远期与近期供货保障。

未来,国民技术将在创新、品质和交付方面不断突破进取,为合作伙伴提供更高质量的产品和更高效的交付服务。

来源:国民技术
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大联大控股宣布,其旗下世平推出基于国民技术(Nations)N32G4FRx/N32WB4x MCU单芯片安全智能门锁方案。

“图示1-大联大世平基于Nations产品的单芯片安全智能门锁方案的展示板图"
图示1-大联大世平基于Nations产品的单芯片安全智能门锁方案的展示板图

近年来,随着人们生活水平大幅度提高,智能门锁作为家庭智能安防的核心产品,受到了众多消费者的青睐和追捧,成为了智能家居行业的新风口。传统的智能门锁方案需要增加额外的安全模块实现对密钥、开锁密码、指纹模板等敏感信息的存储保护、加解密运算与安全认证等功能,不仅不利于产品小型化设计,也在一定程度上存在着安全隐患。由大联大世平基于Nations N32G4FRx/N32WB4x MCU推出的单芯片安全智能门锁方案,可将原本在物理上独立的智能门锁主控、安全芯片、指纹识别、触控、蓝牙等功能集成在单颗MCU芯片中实现,这在节省器件成本的同时,为门锁产品设计保留更多的发挥空间。

“图示2-大联大世平基于Nations产品的单芯片安全智能门锁方案的场景应用图"
图示2-大联大世平基于Nations产品的单芯片安全智能门锁方案的场景应用图

国民技术股份有限公司(Nations)于2000年成立,是中国安全芯片、通用MCU的领军企业,公司拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室,博士后科研工作站,在北京、上海、武汉、新加坡等地区设有分支机构。

本方案中应用的N32G4FRx/N32WB4x是Nations专为单芯片安全智能门锁量身打造的高性能MCU。其集成了指纹识别算法组件、安全组件、密码组件、语音组件、低功耗控制、触控组件、可选蓝牙组件(N32WB4x自带BLE5.0蓝牙组件)等部件,搭载嵌入式freeRTOS实时操作系统,能够流畅运行OLED菜单显示、语音导航、指纹、触摸等多种人机交互功能。并在设计中可配套提供非接触功能芯片,以此来实现智能门锁方案成本与性能的最佳比。

“图示3-大联大世平基于Nations产品的单芯片安全智能门锁方案的方块图"
图示3-大联大世平基于Nations产品的单芯片安全智能门锁方案的方块图

除了高性能的MCU外,本方案还囊括了语音模块(DAC)、通讯模块(WiFi/蓝牙、NB IoT模块、RCC/NFC刷卡模块)、显示模块(OLED、LED灯)、存储模块(FLASH)、数据模块(TSC触控、指纹模块)、开锁模块(开锁电机、斜舌控制)、电池七大部分,能够适用于公寓、家庭锁以及挂锁等智能家居领域。

核心技术优势:

N32G4FRx/N32WB4x系列MCU:

  • 集成指纹识别算法组件、安全组件、密码组件、语音组件、低功耗控制、触控组件、可选蓝牙组件(N32WB4x自带BLE5.0蓝牙组件)等部件;
  • 搭载嵌入式freeRTOS实时操作系统;
  • 流畅运行OLED菜单显示、语音导航、指纹、触摸等多种人机交互接口;
  • 可配套提供非接触功能芯片。

方案规格:

高集成度、低成本:

  • 集成指纹识别算法、支持半导体指纹和光学指纹传感器;
  • 集成TSC电容触控算法,最多支持18个单通道按键,支持低功耗状态下唤醒MCU;
  • 集成蓝牙协议栈(N32WB452系列集成蓝牙BLE5.0)。

高安全性、防破解&攻击:

  • 内置10余种密码算法硬件加速引擎;
  • 支持Flash存储加密,防止固件、密钥、指纹信息等非法截取、篡改;
  • 支持多用户MMU分区保护、硬件安全算法;
  • 支持安全启动,程序加密下载,安全更新。

支持操作系统,支持任意修改菜单:

已搭载嵌入式freeRTOS实时操作系统,更多实时操作系统将陆续提供。

关于大联大控股:

大联大控股是全球第一、亚太区最大的半导体元器件分销商*,总部位于台北(TSE:3702),旗下拥有世平、品佳、诠鼎及友尚,员工人数约5,000人,代理产品供货商超250家,全球80个分销据点,2020年营业额达206.5亿美金。大联大开创产业控股平台,专注于国际化营运规模与在地化弹性,长期深耕亚太市场,以「产业首选.通路标杆」为愿景,全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观,连续21年蝉联「优秀国际品牌分销商奖」肯定。面临新制造趋势,大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业,建置在线数字化平台─「大大网」,并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式,协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任,期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系,并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法,积极推动数字化转型。 (*市场排名依Gartner公布数据)

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国家正在大力推进的“碳达峰”“碳中和”战略目标将加快推动能源绿色转型发展,传统化石能源消费比重将不断下降,新能源消费将快速增长。以新能源、储能、智能电网、智慧调控系统为主要特征的新一代电力系统将成为未来电力系统转型的重要方向,5G、物联网、人工智能、大数据等信息技术的深度融合应用将打造电力与能源领域全新智能化应用场景。在这一发展趋势中,微控制器芯片在电力与能源领域新一代高能效产品设计中将起到非常关键的作用。

中国领先的通用MCU与安全芯片厂商国民技术为电力与能源应用着力打造了N32增强工业级系列MCU,凭借先进芯片技术、优势的产品特性和创新的行业应用解决方案,在电力与能源等工业应用领域形成较强的竞争力。

五大优势技术助推电力与能源领域高能效设计

  • 芯片采用总线并发架构技术,CPU指令访问Flash零等待,实现更高性能,比同主频级别运算性能提升30%以上。

  • 通过低功耗技术及电源管理技术实现多种功耗管理模式和更低能耗,低功耗模式微秒级快速唤醒。

  • 通过数模混合设计架构技术实现更高集成度,多通道高达5Msps 12bit ADC、多通道1Msps 12bit DAC,集成运算放大器,模拟比较器、电容式触摸控制和显示驱动器,集成多种高速通信接口、以太网控制器,低功耗无线连接。

  • 高可靠性技术满足增强工业级要求,支持更宽温度范围(-40~105℃)和更宽的工作电压,支持带电ESD (HBM) 4KV以及Flash 100K次擦写和10年数据保持。

  • 采用多种安全架构技术,包括存储加密、隔离防火墙;安全启动及安全更新;多级用户权限管理;时钟失效监测、防拆监测;支持多种国际/国密算法,提供硬件级安全。

六大系列增强工业级MCU产品全场景覆盖

国民技术N32系列增强工业级MCU产品基于ARM Cortex-M系列32位处理器内核,内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理,集成数模混合电路、硬件密码算法加速引擎,形成高集成度、高性能、高可靠、低能耗、高安全等特色的通用MCU,全系列产品覆盖多种工业应用场景。

“N32增强工业级MCU应用场景"
N32增强工业级MCU应用场景

国民技术在电力与能源领域提供的增强工业级MCU产品系列包括六大系列:N32G457xx、N32G455xx、N32G452xx、N32G435xx、N32G030xx,以及N32WB452xx增强工业级蓝牙芯片(BLE5.0)。目前已应用在变频器、智能断路器、智能电表、光伏逆变、电池BMS、直流充电桩、工业控制与工业物联网等广泛领域。

电力与能源应用案例

“五大技术优势助推产品高能效设计,国民技术N32

1. 变频器

变频器应用基于N32G435xx系列实现变频器人机UI交互、电机PWM驱动、ADC多路模拟量采集等功能,系统运行稳定、执行效率高,可精准控制和驱动变频器电机。

2. 智能断路器

N32G45X系列运行效率高,5Msps高速ADC保证温度等模拟量精确实时采样,产品实时响应能力强。智能断路器基于N32G45X实现人机交互、电压和电流监控测量、继电器开关控制、ADC模拟量采集、E2PROM读写、液晶显示等功能。

3. 电表协议转换器

利用N32G45X的高速运算处理能力和多达7个串口、97个GPIO、高速SPI等丰富接口,以及内部RC或外部晶体时钟输入等资源,实现多路数据交换、实时传输电表计量参数,支持多种电表协议规约解析与转换。可同时处理多块电表数据上传及多电表状态控制,数据采集精准,支持多种数据业务。

4. 短交通电池BMS控制板

N32WB452xx采用M4+M0双核架构,集成2个12bit独立ADC,5Msps高采样率,支持多达16个采样通道,支持BLE+CAN/RS485、UART、I2C、SPI等丰富接口,芯片高效快速运行各种SOC/SOP/SOH等核心控制算法,精准修正单节电池充/放电状态,实现总输入/输出功率和电池组健康状态的检测、过压检测、欠压保护、短路关断、温度检测、电池均衡控制等,并支持BMS系统无线连接管理与监控,进行远程故障诊断和告警信息上传。

5. 汽车直流充电桩

N32G457xx具有运算高性能和丰富接口资源,集成高达18个高速数字通信接口、17个高性能模拟器件、最多97个GPIO。汽车直流充电桩基于N32G457xx实现大功率一机多充、过载和短路保护功能、自动断电功能、断电记忆等功能。

国家“双碳”战略驱动高能效工业控制技术研发和产品应用,带动芯片等核心器件市场的快速增长。国民技术通过芯片核心技术持续创新,提升MCU、BLE蓝牙芯片等工业应用芯片产品的处理性能并努力降低产品能耗,以开源的方案和全方位的客户导入支撑,进一步降低工业领域客户综合成本,打造更多优秀产品推向市场,在技术创新、产品优质度、服务能力方面不断超越,为客户创造价值。

“五大技术优势助推产品高能效设计,国民技术N32

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国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市(股票代码:300077),是中国安全芯片、通用MCU领军企业,国家级高新技术企业,拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室,博士后科研工作站。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、香港、新加坡等地设有分支机构。主营产品包括:安全芯片、通用MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。
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2021年12月20日,以“链上中国芯 成就中国造”为主题,由中国电子信息产业发展研究院举办的第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会在广东珠海国际会展中心成功举办。国民技术股份有限公司(以下简称“国民技术”)N32G455系列通用MCU产品凭借出色的市场表现,从数百款产品中脱颖而出,荣膺2021中国芯“优秀市场表现产品奖”。

作为中国集成电路产品和技术发展的风向标,本届“中国芯”评选活动,是在工业和信息化部电子信息司指导下实施开展的全国性集成电路行业盛会,也是国内集成电路领域极具影响力和权威性的行业会议之一。该奖项旨在鼓励和肯定国内集成电路领域的产品与技术创新,影响和带动集成电路行业的快速发展,此次获奖印证了国民技术产品和技术的领先性和市场影响力。

“助力中国“芯”发展!国民技术N32G455系列通用MCU产品荣获第十六届中国芯“优秀市场表现产品奖”"

优秀市场表现产品奖

本次获奖的国民技术N32G455系列通用MCU集合多项优势技术于一体,基于业内领先的40nm eFlash工艺平台,融合公司多项领先技术,在高集成度、高可靠性、高性能、高安全性、低功耗等应用方面表现优异,已经批量应用于工业机器人、电梯控制器、IPC、工业无人飞行器、LED屏幕控制、磁悬浮直线电机等工业应用;数字电源、PLC、UPS、光伏逆变、BMS等能源应用;冰箱、扫地机器人、智能照明等智能家居家电应用;TWS、教育机器人、家用医疗设备、运动相机、摄影器材等消费电子产品应用;以及在汽车电子、新能源电动车、金融、安防、医疗电子等方面得到广泛应用,累计具有超过100个产品应用案例。

“助力中国“芯”发展!国民技术N32G455系列通用MCU产品荣获第十六届中国芯“优秀市场表现产品奖”"

近年来,中国半导体产业的发展遇到前所未有的发展机遇,在国际贸易新形势、国产替代、市场应用快速发展方面,国产半导体企业砥砺前行。

国民技术将以更领先、更高效、更安全的技术践行创新服务全民的理念,不断强化研发实力、聚集尖端人才、精进技术,不断为市场与客户提供更优质的产品与服务,以实际行动助力中国“芯”事业的快速发展。

关于国民技术

国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市(股票代码:300077),是中国安全芯片、通用MCU领军企业,国家级高新技术企业,拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室,博士后科研工作站。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、香港、新加坡等地设有分支机构。主营产品包括:安全芯片、通用MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。

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日前,国民技术股份有限公司与知名物联网操作系统厂商睿赛德科技(RT-Thread)签署会员合作协议,正式成为RT-Thread高级会员。国民技术将基于通用MCU和RT-Thread物联网操作系统构建完善的生态,满足不同行业、不同领域客户的开发需求,为产业持续带来具有差异化竞争力的软硬一体平台。

“国民技术MCU携手RT-Thread共筑国产“芯”技术生态"

国民技术通用MCU采用32位ARM Cortex-M处理器内核,内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理,具有安全、高性能、高集成度、低功耗、低成本、简单易用等特点,目前通用MCU已经量产80多款,覆盖ARM Cortex M0与M4内核,形成了12个量产产品系列。广泛应用在物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。

“国民技术MCU携手RT-Thread共筑国产“芯”技术生态"

RT-Thread是一款小而美的物联网操作系统,集实时操作系统(RTOS)内核、中间件组件于一体的技术平台,具备组件完整丰富、高度可伸缩、简易开发、超低功耗、高安全特性,支持所有主流MCU架构和编译工具,并支持各类标准接口如POSIX、CMSIS、C++应用环境、Javascript执行环境等。经过15年的累积发展,RT-Thread被广泛应用于能源、车载、医疗、消费电子等多个行业,累积装机量超过10亿台。

“国民技术MCU携手RT-Thread共筑国产“芯”技术生态"

经过努力,RT-Thread对国民技术N32系列通用MCU硬件平台的支持已经取得很大进展。此次双方将在产业生态建设、RT-Thread Studio IDE等多方面通力合作,充分发挥各自优势,共同推进国民技术通用MCU与RT-Thread操作系统的广泛适配,为RT-Thread 社区提供更丰富的芯片开发平台,为国民技术N32系列通用MCU硬件平台的应用开发者提供更完善的软件环境,进一步提升产品开发效率,助力开发者高效创新,推动行业快速发展。

关于国民技术

国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市(股票代码:300077),是中国安全芯片、通用MCU领军企业,国家级高新技术企业,拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室,博士后科研工作站。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、香港、新加坡等地设有分支机构。主营产品包括:安全芯片、通用MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。

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11月17日,由全球电子科技领域专业媒体电子发烧友主办的“2021电机控制先进技术研讨会”在深圳隆重召开。会议同期,“2021年BLDC电机技术市场表现奖”年度评选活动揭晓,国民技术N32通用MCU产品家族中的N32G435系列高性价比电机主控芯片荣获“2021BLDC电机控制器十大主控芯片”奖。

“国民技术N32G435

该奖项是从过去一年全球BLDC电机控制器量产MCU中,评选出业界享有一定知名度和美誉度,为广大客户所接受,出货量达到一定数量,并能够稳定供货,与市场上的竞品相比具有明显的指标优势的电机控制MCU产品。此次获奖是市场对国民技术的电机控制技术和产品实力的极大认可。

“国民技术N32G435

获得“2021BLDC电机控制器十大主控芯片”奖的N32G435系列芯片是业内首个内置硬件密码加速引擎并支持多国国密/国际算法的32位通用MCU产品,采用多电源技术和动态电压调整技术,待机功率低至2.5μA @3.3V,动态功耗低至60μA/MHz,单颗芯片集成多种模拟外设、电源管理电路、数模及数模电路,大大降低方案BOM成本,非常适合于各种BLDC电机应用,例如无绳高速吸尘器、高速风机、按摩仪等智能家居家电设备,以及电梯控制、变频器、汽车升窗器等工业电机应用。目前该系列MCU已经大批量应用在各种电机应用场景上,凭借其高性价比和可靠性成为众多厂商的优先选择。

电机控制先进技术分享

在研讨会上,国民技术解决方案经理舒晓华与到会专家、工程师、业界人士进行了“基于N32系列通用MCU的电控解决方案”的主题分享,介绍了国民技术在电机控制领域领先的芯片技术、算法技术和方案技术,以及优秀的电控解决方案。

“国民技术N32G435

在芯片技术方面,国民技术已经取得规模应用的三大系列电机MCU芯片产品,分别是N32G455系列高性能多FOC电机应用微控制器芯片,N32G030系列低成本电机应用微控制器芯片,还有此次获奖的N32G435系列高性价比电机应用微控制器芯片。此外,国民技术将加快新产品布局与产品迭代,计划推出N32G00x系列与N32G43x系列电控MCU,满足更高性价比市场需求。

在电控算法方面,国民技术除了提供基本驱动库,还持续提供行业领先的电机进阶控制算法与系统控制,如电机参数自识别、高频注入、高性能无感算法、高效的多电机控制算法,满足客户的不同应用需求,助力电机变频控制更加舒适与高效。

“国民技术N32G435

在方案技术方面,国民技术基于MCU高处理性能、丰富的模拟外设和全面的安全特性等优势特点,结合电机参数自动识别、无感观测器、高精度位置传感器等先进的电控算法技术,能全面支持有刷直流、步进、直流无刷、永磁同步、交流感应等多种类型电机,提供覆盖消费电子、绿色出行、家居家电、工业控制、汽车电子等多种电机控制行业应用解决方案。

来源:国民技术
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近日,国民技术发布了公司第三季度的财报。据财报披露,他们在第三季度营业收入328,612,629.86元,较去年同期同比增长209.02%,这主要归因于公司的通用MCU和负极材料及加工业务销售收入增加;归属于公司的净利润也增长85.61%到48,140,451.76元;统计今年前三季度归属于公司的净利润为91,286,678.73元,较去年同期则暴增1,512.94%。如果单纯统计公司的扣非利润,也高达43,442,322.99元,比去年同期大增347.86%。

“国民技术MCU订单快速增加,公司营收大增"

在财报中,国民技术还对公司的一些财务数据进行了解读。例如他们指出,公司存货较期初增加9,961.44万元,增长54.73%,这主要是公司MCU产品销售订单大幅增长,为了满足市场需求,公司MCU产品的备货相应大幅增加。国民技术表示,在产能紧张的情况下,MCU芯片整个生产周期约4-6个月,截至2021年9月30日,多数存货还处于在产品状态。

同时,国民技术还谈到,公司经营活动产生的现金流量净额较上年同期减少3,251.06万元,下降110.01%,造成这个问题的愿意指引是公司2021年MCU产品销售订单快速增加,且因芯片产品的生产交付需要一定周期,采购付款与销售收款存在时间差,导致公司芯片业务出现短期阶段性经营性流出现象,后续公司芯片业务量爬坡稳定后,芯片经营性现金流将持续改善。

从上述财报的描述中我们可以看到,毫无疑问,通用MCU将在国民技术的产品线中扮演重要的角色。

据我们之前的报道,这家脱胎于中兴通讯的公司以安全方面的芯片闻名,自2019年12月发布首款MCU以来,公司迄今已经面对不同场景推出了超过数十款款不同类型的MCU产品,面向的应用场景包括了工业控制、电机控制、智能表计、智能家居家电、医疗健康、电池及能源管理、生物识别、通信、机器人和汽车电子等市场。这些MCU也获得了客户的高度认可。

在问到为何能够获得这样的表现的时候,国民技术方面表示,这主要是得益于公司MCU产品在安全性、低功耗、集成度和生态等多方面的优势。

据介绍,国民技术过去多年在安全方面有了深厚的积累,现在我们把这些技术应用到MCU里面,能够大大提升MCU的安全性。按照他们的说法,不同于那些仅依赖于Trustzone等软件模块来做安全的产品,国民技术的MCU中集成了包括安全存储、读写保护、分区权限管理、时钟安全系统、侵入检测和密码算法加速在内的多个硬核安全模块。

总结而言,在这些安全硬件的支持下,国民技术的MCU就能够为物联网、车联网和工业物联网应用保驾护航,而避免受到可能的安全入侵威胁。

基于上述安全基础,国民基础针对不同的场景需求,为其MCU集成了不同的模块,这不但降低了MCU的尺寸,方便客户的设计。同时还帮助客户降低了BOM的成本,提升了方案的竞争力。

如面向近来年比较热门的智能锁市场,国民技术推出了高集成度的单芯片MCU——N32G4FRx/N32WB4x系列,与传统的双MCU方案相比,国民技术的这个产品节省了多个元器件,从而带来成本的优化。据了解,国民技术在这系列MCU中集成了主处理器组件、指纹处理组件、安全单元、语音组件、触控组件、可选蓝牙组件(N32WB4x自带BLE5.0蓝牙组件)等部件,基于该系列芯片形成的智能门锁解决方案是业内集成度最高,性价比最高的6合1单芯片安全智能门锁方案。

把无磁计量模块与MCU集成到一起,也是体现国民技术MCU的高集成度的一个范例。

资料显示,国民技术在公司的N32L43x系列通用安全MCU中集成了无磁传感计量单元。因为无磁计量是通过传感器信号进行信号拾取,这就意味着整个计量过程并不怕强磁影响,同时还有极高的灵敏度和功耗,能够满足市场对水表和气表等应用市场的需求。

面向家用与工业电器领域,国民技术提供了国内首款带安全功能的单芯片多电机控制的MCU 系列N32G435和N32G455。据了解,这些产品内嵌独立专用比较器和运算放大器,多路高速PWM定时器、高达5MSPS的ADC,能支持内置可编程增益放大(PGA),可实现对多个高速无传感器的电机控制。

除了在硬件上多线推进,国民技术还在生态、功耗和算法等多方面拥有不小的优势。据了解,国民技术为各个系列、每个封装的MCU产品提供相对应的开发板,同时还提供在线调试工具,加速客户的设计。在客户生产的时候,国民技术甚至还能提供批量的离线(在线)下载设备,为客户提供更便捷服务。对已商用的产品,国民技术的N32系列套件提供的固件代码差分OTA升级技术,利用片内存储管理单元锁定升级基础库,不影响用户二次开发和固件代码升级。方案具有高压缩率可以节省内部存储空间,提升数据传输效率及升级成功率,为物联网产品提供更好的使用体验。

至于功耗方面,国民技术通过在业内领先的工艺制程上采用多电源域技术及动态电压调整技术实现极低漏电,达到功耗与性能的极佳平衡,待机功耗低至1uW,动态功耗低至60uA/MHz,微秒级启动与功耗模式转换速度;而作为业界首个同时支持国密/国际双密码算法的MCU产品,提供的硬件算法性能相比于传统的软件算法,加解密速度提高数十倍以上,系统资源使用减少5倍以上, 有效提高存储资源使用率。

今年九月,在回答投资者问题的时候,国民技术表示,公司安全芯片(N32S032)已获得EAL5+高级别安全认证资质和AEC-Q100(Grade 2)认证资质;此外,公司通用MCU芯片已在车载后装领域实现出货,主要应用在车身控制、汽车照明、智能座舱、汽车电源等方面。

在刚刚过去的深圳国际电子展,国民技术更是展示了200余件应用,其中在能源方面带来了光伏逆变、储能、电池保护板、新能源汽车充电桩等多类能源相关应用。能源相关产品已广泛用于汽车、工业、消费等领域,面向的客户群体都以行业头部厂商为主。为助力碳达峰碳中和国民技术付出了实际行动。

数据统计显示,2020年全球MCU市场规模150亿美元。IC Insights预测,2023年市场规模将达到188亿美元,对应3年复合增速8%。按照他们的说法,当中的增长主要来源包括智能家居与可穿戴设备的市场和汽车智能化趋势下电子功能的升级带动单车MCU价值量的提升。

根据国民技术最新的《关于对深圳证券交易所半年报问询函回复的公告》中,公司表示,2021 年上半年,公司芯片类产品实现业务收入 1.40 亿元,同比 增长 115.03%,其中,销售数量较上年同期增加 52%,而公司的通用 MCU 产品开始实现批量出货,销售占比由上年同期的不到 1%提升至今年上半年约 51%,提升较大。这些产品的典型应用包括了工业控制、消费电子、汽车电子、医疗电子等,其中工业控制及消 费电子销售收入占 MCU 销售收入超过 90%。

公告进一步指出,截至 2021 年 9 月 30 日,国民技术芯片类产品的在手订单金额约 8.07 亿元(未含税)。其中 90%以上为 MCU 产品订单。根据合同约定预计在 2021 年及 2022 年执行完毕。

由此我们可以预见,作为一家拥有安全、射频技术优势厂商,在2018年订下“安全+通用”策略的国民技术未来必将在通用MCU市场拥有一席之地。

来源:半导体行业观察(作者:李寿鹏)
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9月27-29日,深圳国际电子展暨嵌入式系统展(ELEXCON 2021)盛大举行。作为国产芯片的创新者,国民技术股份有限公司(简称:国民技术)携200余件展品参加了此次展会,电机控制、工业应用、能源管理、汽车电子、电动车、智能家居家电、消费电子以及物联安全等八大领域产品及方案齐聚,点亮了展会现场。

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图1 国民技术展区

在展会同期举办的论坛上,国民技术技术支持部副总监张建伟作了题为“国民技术芯片级安全技术物联网领域最新进展”的主题报告,方案开发部电机方案经理舒晓华分享了“国民技术无刷直流电机控制解决方案”,完美诠释了国民技术“安全+通用”产品战略的成功实践。

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图2 论坛演讲

在本届“ELEXCON 2021” 国民技术主题展区中有哪些精彩看点?让我们一探究竟。

无刷直流电机市场规模逐年增长,助力实现电机智能控制

在工业信息化、智能化发展的趋势下,高效能电机应用广泛,在电动工具、智能家电、汽车电子等领域均有涉及。此次展会,国民技术特设电机控制板块,展示了在电机控制领域的强大研发技术实力。

这一展区吸引了众多观展者驻足交流,国民技术展示的电机创新产品和解决方案包括电机自识别算法互动演示,以及双电机应用方案、高频注入方案、高速风机方案、低压双电机、低压水泵方案展示,还带来了双FOC单电阻开发板、双电阻电机开发板等全套开发生态。

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图3 电机控制

工业应用对控制系统提出新需求,支撑工业应用智能化

国民技术MCU产品凭借其高性能和高可靠特色,在工业应用领域已覆盖工业电器、工业机器人、工业物联、工业打印机商显、智能楼宇等细分场景,可谓硕果累累。

具体而言,仅国民技术展出的应用案例就有伺服电机、变频器、逆变器、PLC、磁悬浮直线电机,工业缝纫机、数控机床控制板、3D打印机、舞台灯、LED显示电源、电力熔断设备、电力通信模块、工业级环境检测仪、电梯外呼板、电梯轿厢板,门禁闸机、智慧停车、楼宇对讲、表计计量方案等。

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图4 工业应用

智慧能源管理开启全新改造周期,多管齐下发力绿色能源芯赛道

全球能源转型正处于能源和数智融合发展的十字路口,国民技术早已洞察到这一趋势,在智慧能源的管理创新领域展开布局。作为高效能源管理的核心器件,国民技术的MCU产品在该领域广泛应用到能源转换、充电储能、能源表计等方面,其高效能和低功耗特性尤为适合能源管理用途。

BMS控制板、BMS电池管理、储能电源,新能源汽车充电桩、两轮电动车充电桩控制板,电池保护板、共享换电系统,航模平衡充、无人机电池等众多能源管理领域具有代表性的产品亮相于国民技术的展区。

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图5 能源管理

汽车应用引领市场未来成长,进一步完善汽车MCU版图

长期以来,国民技术一直在积极布局汽车电子领域,助力智能网联汽车应用加速落地。系列安全芯片已经在T-Box、ETC/OBU、OBD等车载设备上获得大量应用。创新打造的N32G系列通用安全MCU产品兼具安全、低功耗、高性能、高可靠、高集成度等特性,开始在车身控制、汽车照明、智能座舱、汽车电源、车载设备等汽车电子后装市场进行导入并批量应用。相关产品将在国民技术展区悉数展出。

值得注意的是,国民技术N32S032安全芯片具备国密二级和全金融资质,并获得EAL5+高级别安全认证和AEC-Q100 Grade 2车规认证,其在金融级高安全防护能力、超低待机功耗和丰富外围接口等方面表现尤为出色,可适用于各种车载终端,在智能网联汽车信息安全机密性和完整性保护以及车辆用户隐私性保护等方面具有非常独特的竞争优势。

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图6 汽车电子

电动车市场释放增量发展空间,落户众多行业标杆项目

面向电动车应用,国民技术推出了自研高可靠性的电机控制器解决方案,通过自建的先进电机实验室为合作伙伴提供导入期间的技术支撑。该方案已在众多行业标杆客户的项目中落地。

展会期间,国民技术带来了电动车控制器解决方案、电动车电机控制板、电动车BMS控制板,以及电动车、电动自行车、共享电动车GPS track等相关解决方案。

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图7 电动车

智能家居全方位加速落地进程,将智慧生活应用一网打尽

随着智能家居家电从单品阶段步入全屋智能阶段,AIoT智能家居成为最具想象空间的物联网应用场景之一。国民技术在该板块展示了其在智能家居家电核心工业级器件方面的支撑能力,充分体现出MCU系列芯片兼具性能、可靠性以及性价比的综合优势。

展区内,不仅展示了空调压缩机、变频冰箱、洗衣机等家电方案,并且打造了沉浸式体验主题空间,扫地机器人、吸尘器、电动拖把、智能马桶盖、厨房家电、智能门锁、智能照明等智能家居方案应有尽有。

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图8 家居家电

消费级MCU创新应用场景广泛,让消费电子更智能

消费电子产品更新迭代速度加快,叠加消费升级,对核心零部件的要求日益严格。国民技术作为上游的领先供应商,不断精进产品技术,推出了一系列针对性产品。

国民技术已经有大量芯片成为终端厂商的首选,包括TWS耳机、电子烟、心电控制板、按摩仪、多种打印机等消费与医疗电子产品,以及激光测距仪、气体检测仪、航模、无人机电池、摄影器材、3D人脸模组、视频录播器、自拍云台、红外触摸屏等众多消费电子产品,为消费者提供了更为智能、便捷的使用体验。

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图9 消费电子

物联网市场长期成长空间巨大,为物联安全保驾护航

随着5G信息时代的迅速演进,物联网成为下一代信息产业发展的制高点和经济增长的驱动力。物联安全是国民技术传统优势领域,公司提供从安全芯片、设备终端、到物联网云端的一站式应用解决方案,构建完整的物联网安全体系。

国民技术系列安全芯片的优势在这一板块体现得淋漓尽致,展品包括在传统金融领域的Ukey/OTP类安全产品、智能卡/Key、金融支付终端、可信计算、蓝牙key/蓝牙盾等,同时该区域还展示了移动安全网关、人脸识别、二维码可穿戴支付等新应用。

另外,展出的国民安全云、物联网加密模块(表计应用)、安全工业网关以及家庭WiFi安全联网模块等也受到了广泛关注。

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图10 物联安全

200余款产品、多项技术演示、2场主题报告,“创新服务全民”再一次引爆深圳国际电子展暨嵌入式系统展,国民技术“通用+安全”产品覆盖到了衣食住行方方面面,应用落地全面推进。

来源:国民技术
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8月26日,由ASPENCORE主办的“全球MCU生态发展大会暨电机驱动与控制论坛”在深圳举行,国民技术受邀参会,并展示了N32系列MCU产品及相关应用解决方案。

国民技术产品规划与管理部执行总监钟新利在“MCU生态发展大会”上作了题为“国民技术N32系列通用安全MCU助力IoT应用创新”的专题报告。

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图1 MCU生态发展大会主题分享

借助国民技术在嵌入式SoC方向深厚的技术积累,在面向IoT领域,创新推出一系列通用安全解决方案,在综合性能、安全性、成本等方面,结合各行业应用推出了多种具有竞争优势的技术方案。

创新应用一:高速ADC让激光雷达测距更精准、更快

基于N32G系列内置5Msps高速ADC的业内领先性能优势,在激光雷达测距方面发挥显著性能优势,其通过采集激光CMOS传感器模拟信号,并以高达每秒320万次的有效采集数据强度,与高精度PWM信号联动触发,结合基于Cortex M4F带DSP指令与浮点运算性能的处理能力,为终端提供最终的位置准确信息。

创新应用二:数字DVP简化复杂应用,片内安全提升生物识别安全性

相较于复杂图像接口而言,简化的数字DVP接口完胜于轻便低功耗型的生物识别信息的采集。在指静脉等数据采集领域,基于片上集成的数字DVP接口,支持CMOS传感器的数据采集,并利用N32G系列片上安全算法单元,可以密文安全存储个人特征等敏感信息,做到“你的秘密,只有你知道”。

创新应用三:BLE MCU助力BMS无线化

为简化BMS系统复杂度,国民技术创新推出单芯片支持低功耗BLE与CAN接口双重优势的N32WB系列无线MCU产品,片内具有双核运算能力及双操作系统并发能力,既降低了整体运行功耗,又提供车载CAN接口实现多设备互联管理优势,大大降低系统复杂度,并有效降低综合成本。

创新应用四:内置国密算法简化门禁非接触读卡应用,提升安全性

基于N32G系列MCU,利用内置国密算法,省去外置SE芯片节省了BOM成本,降低了系统的设计难度,并具有完整硬件保护以防暴力获取敏感信息,结合国民技术自研非接芯片所形成的套片方案,将简化系统设计,降低成本。

创新应用五:低功耗技术延长IoT设备使用时长

N32L系列基于Cortex M4F内核,具有优秀的低功耗特性。针对表计领域的无磁计量技术应用,N32L系列集成了与之相对应的低功耗计量模块。对于LC传感计量模式,N32L系列片上集成PRCNT计量模块,是国内首家提供此类集成方案的芯片厂商。对于线圈计量模式,N32L系列片上集成了超低功耗模拟比较器电路,结合外围电路和上层算法实现准确计量。

在表计计量领域,该方案提供了多种高性能运行模式,例如主频在4MHz低功耗运行模式,整体功耗小于500uA;主频在16MHz正常模式下功耗小于1.5mA; 在4MHz主频运行模式下,开启ADC + 低功耗Timer + UART,峰值功耗小于700uA;低功耗Timer以64ms周期唤醒的运行情况下,每次唤醒后运行300us,平均功耗降到6-7uA。

创新应用六:差分FOTA让系统升级更高效更稳定

N32系列套件支持固件代码差分OTA升级技术,并利用片内存储管理单元锁定升级基础库,不影响用户二次开发和固件代码升级。同时,该方案利用片内的加速引擎可以实现差分构件包的动态加载力,高压缩率可以节省内部存储空间,提升数据传输效率及升级成功率,从而物联网产品提供更好的使用体验。

国民技术推出已量产的80余款MCU型号,已成为国产替代优选热门产品,在包括物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、仪器仪表、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用领域得到广泛应用,获得相关领域行业标杆客户支持,并且实现稳定批量出货。

此外,国民技术还携带MCU相关开发板参与展示,包括多样化各类最小系统开发评估板、全功能开发板、电机方案驱动开发板、智能门锁应用开发板、智能表计应用开发板等,以方便工程师使用。

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图2 国民技术MCU产品开发生态展示

来源:国民技术
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