微控制器

微控制器（Microcontroller，简称MCU）是一种小型计算机系统，通常被用于嵌入式系统中，用于控制各种电子设备和系统。它是一种集成电路（IC），包含了处理器核心、内存、输入/输出引脚、定时器、计数器、串口通信和其他外设，用于执行特定的任务。

汽车行业正在经历一场巨大的技术变革。为了采用可持续能源解决方案，电动化正在迅速普及。自动驾驶预计将拯救无数人的生命，并减少道路交通事故。车厂希望通过未来的软件定义汽车 (SDV)[1] 为客户提供更好的功能和全新的体验。

上述这些汽车趋势都有一个共同点：它们都需要安全稳定的系统才能成功。包括 Arm 在内的整个汽车供应链都在极力构建适合新一代汽车的安全系统。

Arm Cortex-M 系列被广泛用作汽车微控制器 (MCU) 的主要核心，以及许多汽车 SoC 的配套核心。合作伙伴可借助这些核心自带的诸多安全功能，有效地实现安全目标。近期，Arm Cortex-M55[2] 成为了众多经过安全评估的处理器中的新成员。这让 Arm 的合作伙伴更加确信，Arm 市场领先的产品符合最高的安全标准。

标准推动行业发展

汽车和工业行业依靠功能安全标准将安全相关组件部署到终端产品中。Arm 的安全就绪[3]战略旨在提供基于 ISO 26262 和 IEC 61508 标准的全面产品。这些标准不仅为安全关键系统的开发提供了关键框架、要求和指南，而且提供了基于风险评估分析的不同 ASIL/ SIL 等级，并给出了合规所需实现的具体目标指标。

为帮助汽车行业打造出色的解决方案，Arm 在安全相关产品方面提供高达 ASIL D 等级的系统能力，并提供基于特定配置的 ASIL B/D 等级的诊断能力。

通过复制来进行诊断

ASIL D 代表最高等级的潜在风险，并需要最严格的方法来管理故障。例如，制动系统、电池管理系统、电动汽车 (EV) 车载充电系统和安全气囊系统就被归类为 ASIL D 等级，因为这些系统一旦出现故障可能会造成严重后果。

为达到这种等级的汽车安全完整性，可采用的一种方法是冗余，这种方法通常被认为是实现 ASIL D 的最有效途径。当一个系统执行一项任务后，能与另一个完成了相同任务的相同系统进行比较，若两者结果相同，则表示该系统的表现跟预期一样；若结果不同，则表示其中一个系统出错了。后续可以设法解决该错误，例如重新启动系统或重新执行任务。

对于需要达到 ASIL D 等级的应用，拥有具备此功能的 CPU 核心意味着您可以轻松地从最底层开始确保安全无虞。Arm Cortex-M55 提供了一个可配置的选项来实现双核锁步 (DCLS)，双核锁步设计了计算内核的一个副本。该功能可以有效地创建必要的故障检测，在计算内核层面达到 ASIL D 硬件指标。如此一来，合作伙伴就可以专注于系统层面的安全性。

Cortex-M55 已通过 Exida 对 DCLS 配置中的 ASIL D 系统和诊断故障进行了评估。Arm 的合作伙伴可以将其集成到自己的系统级评估中，从而更有信心在设计中达到 ASIL D 等级。如此一来，可以更快完成汽车设计，缩短产品上市时间，并使车厂能够实现汽车安全上路。

在较低风险的 ASIL 等级中提高面积效率

ASIL B 系统的风险等级较低，但仍需要采取适当的机制来确保各种故障得到妥善处理。例如，车身控制、照明和发动机控制功能等应用如果出现故障，会增加发生危险的可能性。

DCLS 是芯片集成商实现 ASIL B 等级的一种方法，但如果复制计算内核，则会增加功耗和面积。由于这些都是重要的设计参数，尽管为实现 ASIL D 而增加的成本被普遍接受，但如果 DCLS 方法打破了 ASIL B 等级的面积限制怎么办？因此，结合使用几种安全机制可能是更具成本效益的方法。

为了帮助合作伙伴达到 ASIL B 指标，并使用户能够实现自身的安全目标，Cortex-M55 具有多种不需要完全复制计算内核的功能。其中包括：

瞬时故障保护 (TFP)：ISO26262 要求考虑瞬时故障，根据应用情况，可能需要作为设计的一部分加以解决。定期测试并不能找出所有故障，因为它们来去不定，所以需要另一种方法。TFP 提供了一种检测瞬时故障，并在检测到故障时发出错误消息的机制。

紧耦合存储器 (TCM) 和缓存纠错码 (ECC)：ECC 提供了一种有效检测存储器故障的方式。通过使用压缩的错误代码来检查数据的有效性，它可以纠正单比特错误。

内存内置自检 (MBIST) 控制器：存储器在系统或组件设计中可能占据较大比例。借助 MBIST 控制器，可以在车辆中的应用运行期间有效地测试存储器和 ECC 逻辑，而不影响功能运行。

软件测试库 (STL) (仍在开发中)：STL[4]提供了一种测试处理器功能逻辑的方式，可以检测运行期间的故障。更重要的是，这类测试可以在规定的时间内快速运行，尽可能降低对应用性能的影响。

除了 STL 之外，Cortex-M55 还具有其他对双核和单核配置均有利的安全功能：

接口保护

设计系统时，内核并非唯一的组件。总线接口保护为系统设计者提供了一种超出处理器边界的保护方式。

内存保护单元 (MPU)

当 MCU 上运行的某个任务从不适合该任务的区域请求数据时，就会发生错误。MPU 可以对内存进行空间分区来执行特定任务，并进行编程，使某些区域被不适当地访问时产生故障。

根据具体的应用情况，适合采用上述一个或多个功能，并且可以与系统级安全功能相结合，以满足 ASIL B 指标要求。Cortex-M 系列的优点在于灵活性，合作伙伴可灵活地在设计中选择要启用或关闭的功能。上述所有安全功能都可自由选择，合作伙伴可以自行决定如何实现自身的安全目标以满足车厂的需求。

Arm 架构是汽车安全的基石

从高性能到高能效 CPU 核心，安全性始终是汽车应用的基础。Cortex-M 系列体现了 Arm 致力于实现高能效的功能安全。Cortex-M55 获得了行业认可的官方认证，这给予了合作伙伴和整个行业更多的信心，让他们能够继续推进基于 Arm 架构的设计、产品和应用。而这也是 Arm 今后持续发力汽车市场的又一个重要里程碑。

备注：[1] - [4] 的来源可参见英文原文，欢迎点击此处。

本文作者：Arm 汽车事业部产品经理 Laura Armitstead

来源：Arm社区

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围观 552

当车门有自吸功能时，关车门时，只需要把门轻轻一带，门就会自动被吸上了，或者是车上有老人或者是小孩子的时候，关门的时候就无需像普通车型那般用力。自吸门可以有效避免大力关门，减轻对车门的损伤，同时减少车内乘客不适感。另外，采用自吸门后，可以有效避免车门没有完全关闭的风险，让驾乘更安全、更放心，获得舒适尊贵的体验。这让自吸门在豪华车及部分电动车上慢慢开始普及。智芯方案应用中心与国内车厂合作，采用智芯的Z20K118M芯片完成了整个自吸门控制器的软硬件开发并量产。

1、硬件框图

2、系统配置表

3、软件架构

4、安全策略

1）机械机构满足30g耐惯性，可靠性高。

2）解锁状态下，任何时刻可通过内、外把手触发开关打开车门。

3）断电或短路的情况下，即使在上锁状态，也可以通过紧急内开可靠的打开车门。

4）车身或遥控器断电等情况下，可以可靠的上锁、解锁、开门。

5）电吸过程中，电子和机械（紧急外开启）方式均具备电吸中断功能。

6）车速超5Km/h时，自吸屏蔽。

7）电压超限值，自吸屏蔽。

8）防止电机过热，电机操作达10次，将启动电机保护模式。

9）全锁信号联合判断，确保门关闭到位。

5、模块和控制器实物图

6、成功案例

国内某知名造车新势力已经采用本方案实现了量产。

应用中心将在自吸门基础上继续研发基于自吸自开的方案。

来源：智芯SEMI

围观 141

通过引入可编程和可重新配置的模拟和数字功能，以及业内标准微控制器架构，2002年推出的PSoC™ 1开启了微控制器的新纪元。灵活和可重新配置的模拟与数字功能，使得嵌入式系统工程师能够将许多硬件电路功能都集成到一颗IC当中。这种集成方法使得BOM成本和电路板尺寸立即大幅降低，且提供了快速便捷的进行最后一刻修改的方法，使得几乎免除了电路板返工。

PSoC™的可编程能力延续至今，使得可为新传感器元件创建模拟前端和信号调节电路，从而使得无需额外的模拟IC，无需增加BOM复杂性，且无需增加电路板面积或层数。通用数字单元（UDB）提供许多逻辑基元功能，它们能够进行配置，以实现特定于应用的门控需求，或独立于PSoC™ MCU内核运行的状态机。

如今，PSoC™家族包含PSoC™ 4和 PSoC™ 6两个系列。它们适用于广泛的消费类应用，包括智能家居、可穿戴设备和个人医疗器械。本文，我们将重点介绍PSoC™ 6系列。PSoC™ 6系列包含通用可编程Arm Cortex-M4微控制器 PSoC™ 61，通用双核可编程微控制器PSoC™ 62，双核、高性能、低功耗、可编程、可重新配置和拥有安全处理环境的微控制器 PSoC™ 64。

专为物联网而打造的解决方案

PSoC™ 6基于40 nm工艺并采用了Arm超低功耗架构。它在有源模式下的功耗仅为22 µA/MHz。150 MHz Arm Cortex-M4和100 MHz Arm Cortex-M0+双核模式，使得嵌入式系统开发人员能够优化其应用的功耗和运算处理性能。由于采用了业界最高水平的安全架构——Arm平台安全架构（PSA），PSoC™是真正专为物联网而打造的解决方案。

通过弥补昂贵、耗电的应用处理器与资源有限的微控制器之间的差距，PSoC™满足了物联网对处理性能、无线连接和低功耗的需求。

PSoC™ 6 MCU还采用了最新一代英飞凌CAPSENSE™电容式感应技术。CAPSENSE™让开发人员能够创建创新直观且稳健可靠的多点触控和基于手势的人机界面（HMI）除了集成的BLE（低功耗蓝牙）功能，PSoC™ 6还可与英飞凌的AIROC™ Wi-Fi、AIROC™ 蓝牙或AIROC™ combos射频模块配对使用。

PSoC™ 6 MCU系列除了具有整个家族通用的一套标准功能之外，还拥有一些特定功能。所有产品都支持从1.7 VDC到3.6 VDC的低功耗模式，6种功耗模式帮助实现了精细化的电源管理方式。在深度睡眠模式下，保留64KB SRAM数据的典型电流消耗只有7uA。

PSoC™ 6的通用功能

◆ 两或三个DMA控制器

◆ 闪存 – 最高容量通常达到2048 KB；确切容量取决于产品

◆ 外部存储器接口 - Quad-SPI （QSPI）和串行存储器接口（SMIF）

◆ CAPSENSE™- 采用了英飞凌的电容式触摸和接近感应sigma-delta技术，从而实现一流的信噪比；并采用了SmartSense自动硬件调谐

◆ 串行通信外设接口

◆ 7或9个运行时间可配置串行通信模块（SCB）：6或8个可配置为SPI、 I2C或UART，1个深度睡眠SCB可配置为SPI 或I2C

◆ 1个USB全速接口

◆ 1个SD Host/eMMC/SD 控制器

◆ 可编程GPIO（通用输入输出）– 取决于产品，通常在62到102个之间，部分在MCU深度睡眠期间可用，多达两个过压容忍的引脚

可编程模拟功能包括

◆ 1个12位2-Msps逐次逼近（SAR）模数转换器（ADS），具有差分和单端模式；1个16通道序列发生器，带结果平均功能

◆ 两个低功耗比较器，都支持MCU深度睡眠和休眠模式

◆ 与ADC相连的内部温度传感器

◆ 一系列时钟选项，包括1个精度为+/- 2%的8 MHz主振荡器，1个32 kHz超低功率低速振荡器，以及片上晶体振荡器。时钟可利用内部锁相环（PLL）进行倍频，且主时钟拥有进行时钟倍频的锁频环（FLL）。时钟分频器包含小数和整数分频功能

◆ 计时器和PWM功能包含12个或以上支持中心对齐、边缘和伪随机模式的可配置计时器/计数器/脉宽调制器（TCPWM）

◆ LCD段码驱动器拥有最多63个段码和8个common，支持深度睡眠模式

◆ 用于对称和非对称密码函数（DES、TDES、AES、CRC、 RSA/ECC）的密码加速器，以及真随机数发生器（TRNG）

PSoC™ 6开发资源包

目前 RT-Thread 已全面支持英飞凌PSoC 6系列，提供完善的外设驱动支持，可让开发者开箱即用，从而免去繁杂的底层软件开发和固件整合工作。配合RT-Thread丰富的组件和软件包，可进一步提升开发效率，让开发者更多专注于应用创新上，提升产品在市场竞争力。现有支持包括：完善的驱动支持、丰富的上层组件和软件包。

PSoC 6 — CY8CKIT-062S2-43012 BSP 仓库

RT-Thread Studio 支持英飞凌PSoC，

具备PSoC 6开发，调试，烧录功能

RT-Thread 文档中心：英飞凌 CY8CKIT-062S2-43012 快速上手指南，方便快速上手开发

开源参考示例：Infineon + RT-Thread 物联网 DEMO，借助 rw007 模组实现传感器数据快速上云

PSoC硬件支持

PSoC硬件支持：即将推出 Infineon + RT-Thread 纪念板硬件，用于PSoC 6芯片学习与评估。

来源：英飞凌官微

围观 27

MathWorks和Infineon Technologies AG（FSE:IFX / OTCQX：IFNNY）今天声明推出MathWorks Simulink^®产品的硬件支持包，提供了对Infineon最新的AURIX™ TC4x系列汽车微控制器的支持。设计先进电动汽车、传感器融合和雷达信号处理功能的汽车工程师可以使用该硬件支持包来验证用例、快速自动生成嵌入式软件和测试算法，即使没有芯片可用。

图注：Infineon AURIX™ TC4x微控制器系列产品图

“我们最新的AURIX TC4x微控制器系列将为客户提供无与伦比的实时功能安全和网络安全性能。”，Infineon Technologies负责ADAS、底盘和EE架构应用的微控制器产品营销总监Marco Cassol表示：“广泛使用的MathWorks基于模型的设计功能对这些芯片的支持使得工程师能够更早地开始硬件实现之前的软件开发，并自动化代码生成以加速开发。这可以缩短产品上市时间，极大地促进我们客户的成功。”

MathWorks首席战略师Jim Tung表示：“与Infineon密切协作将使我们的共同客户能够加速电动汽车系统的开发步伐。工程师可以利用对系统级行为更好的理解、持续验证和需求的数字线索在管理风险的同时处理复杂系统。我们很自豪能为这些活动作出贡献，帮助车辆变得更清洁、更高效、更可靠。”

MathWorks和Infineon的合作提供使汽车工程师能够加速电动汽车和驾驶员辅助功能的开发。这些功能简化了日益复杂的汽车系统的开发。相对于传统方法，通过MATLAB^®和Simulink使用基于模型的设计可以将嵌入式系统开发和验证的速度提高30-40%，使得Infineon汽车微控制器的无缝支持对工程师和研究人员非常有价值。

这是Infineon和MathWorks一系列协作的最新成果。另一个近期协作的例子是将Infineon OptiMOS™ 5 MOSFET设备的Infineon SPICE模型纳入MathWorks Simscape™物理建模环境中，实现动力总成系统和冷却电机、泵与其他汽车控制功能的更快设计和有效控制，以提高效率并减少二氧化碳排放。

关于MathWorks：

MathWorks是全球领先的数学计算软件开发商。来自该公司的MATLAB被称为“科学家和工程师的语言”，是一个集算法开发、数据分析、可视化和数值计算于一体的编程环境。Simulink则是一个模块化建模环境，面向多域和嵌入式工程系统的仿真和基于模型的设计。这些产品服务于全球工程师和科学家，帮助他们加快步伐，在汽车、航空航天、通信、电子、工业自动化及其他各行各业更快地实现发明、创新和开发。MATLAB和Simulink产品也是全球众多大学和学术机构的基本教研工具。MathWorks创立于1984年，总部位于美国马萨诸塞州的内蒂克市（Natick, Massachusetts），在全球16个国家/地区拥有5,000多名员工。有关详细信息，请访问cn.mathworks.com。

关于Infineon：

Infineon Technologies AG是半导体解决方案领域的全球领导者，致力于让生活变得更轻松、更安全、更环保。Infineon的微电子技术是创造美好未来的关键。Infineon在全球拥有约50280名雇员，2021财年（截至9月30日）收入约为111亿欧元。 Infineon在法兰克福证券交易所上市（股票代码：IFX）和美国场外交易市场OTCQX International Premier上市（股票代码：IFNNY）。

围观 9

2022年12月8日，由电子发烧友主办的2022第九届中国IoT大会在深圳圆满落幕，大会同步举行第七届中国IoT创新奖颁奖活动。在第七届中国IoT创新奖颁奖典礼上，先楫半导体凭借自主技术创新的开拓精神，比肩国际先进的创新技术水平，荣获 “技术创新奖”。本次的获奖产品为先楫高性能高实时 RISC-V 微控制器 HPM6700 系列，该系列填补了中国在高端MCU领域的空白，对于国内芯片市场乃至整个行业皆具有创新价值。

2022年，市场风云变幻。在产业驱动、需求驱动和价值驱动三个维度，中国IoT市场迎来了快速增长期，物联网芯片市场快速增长，物联网智能设备需求猛增。先楫HPM6700作为先楫半导体高性能高实时 RISC-V 微控制器HPM6000 家族的旗舰产品，主要应用于工业控制，矿业，汽车电子和AI边缘计算等领域，物联网也是其发力的重要应用市场。作为工业IoT的拳头产品， HPM6700系列的高算力、高集成度、高实时性、高安全性、高可靠性的性能特点可完美匹配工业IoT的各个应用场景。HPM6750单核运行频即可达到惊人的816MHz，加上2MB的超大片内SRAM，能完成IoT的各种复杂算法。在CoreMark跑分测试中，HPM6700获得了9220的高分，刷新了国际MCU领域的性能记录！

除了CPU的优异性能，HPM6700集成了非常丰富的片内外设。17个串口、4个CANFD、2个USB和双千兆以太网能满足工业、汽车网关的各种需求，是现场总线客户的首选！同时，HPM6700也是IoT网络的重要成员，其集成了2D图形加速、JPEG硬件解码、LCD控制器、I2S、数字音频输出等多媒体设备，加上完善的软件支持，能满足HMI、智能家居等客户的各种显示需求，轻松开发生动有趣的交互显示界面。

除此之外，HPM6700系列还具备以下优异性能特点：

丰富外设，集成了性能优异的模拟器件、PWM等器件，能完成电机控制、数字电源等高实时性任务的挑战；
拥有4个独立的PWM模块，共可输出32路灵活配置的PWM信号，能满足储能、太阳能等应用的要求；
片上还集成了16bit ADC，2Msps的采样率能满足IOT领域的各种现场信号采集的需求；
HPM6700具备一个安全数据处理器 SDP，支持加解密运算 AES-128/256，也支持哈希运算 SHA-1/256和CRC32；并有安全调试、产品生命周期管理、安全启动等功能。

先楫旨在提供完备和严密的芯片产品和配套技术支持为IOT客户的数据和代码的安全性保驾护航。值得一提的是，先楫的HPM6000家族MCU在设计和研发阶段就注重可靠性设计，HPM6750在2022年9月成功通过AEC - Q100 Grade 1的测试并已量产，能满足工业、汽车等各种复杂环境的应用。先楫半导体坚持中国定义、中国生产，面向中国客户，软件生态系统及开发工具也是完全自主研发，以开源开放的形式提供给每一位有需求的开发者使用，用积极的行动来实现MCU生态环境自主可控的发展。

关于先楫

先楫半导体是一家致力于高性能嵌入式解决方案的半导体公司，产品覆盖微控制器、微处理器和周边芯片，以及配套的开发工具和生态系统。先楫半导体以产品质量为本，所有产品均通过严格的可靠性测试。目前已经量产的两个高性能通用MCU产品系列HPM6700/6400及HPM6300，性能领先国际同类产品，并完成AEC-Q100认证，出货超百万颗，全力服务中国工业、汽车和消费市场。

来源：先楫半导体HPMicro

围观 137

无论是黑灯工厂里设备的有序运行，还是温馨家居中电器的自动感知，抑或是数字医疗中的体征信号数据采集，微控制器（MCU）几乎是解决一切有控制需求场景的“万能钥匙”。近年来，随着物联网走入更广泛的场景，例如可穿戴设备、远程测控、无线传感等诸多应用中，衍生出大量的低功耗类数据采集和控制需求，低功耗MCU成为微控制器品类中的一个重要细分市场。根据相关资讯预测，在全球微控制器市场份额中，低功耗微控制器约占15%～20％，2019年市场规模为44亿美元，预计到2024年将增长到129亿美元，年复合增长率（CAGR）高达24.1％。

“想一想佩戴起搏器的病人每隔5年或10年开一次刀，就是因为起搏器电池没电了；为偏远地区的铁路山体塌方监测仪更换一次电池，维护成本可能超过设备本身；关键设施的地震监测如果在发生地震时因为电池没电而不能正常监测……很多应用场景对产品方案提出越来越严格的功耗要求，低功耗MCU正随着物联网应用的普及迎来爆发增长期。”ADI公司资深业务经理李勇在最近的一次行业交流活动中指出。ADI从2010年开始加强低功耗MCU产品的设计研发，结合其传统的高性能信号链技术和业界领先的电源管理技术，目前已经成功打造了多个系列的超低功耗MCU产品，适用于工业、消费电子、可穿戴医疗等广泛领域。

低功耗“刚需”加速物联网应用落地，独特MCU设计打造省电“芯榜样”

自上世纪60年代末70年代初，微控制器产品雏形出现，为至今50余年的消费电子、计算机通信、工业、汽车电子、物联网电子设备创新持续赋能。在此过程中，MCU性能不断进阶，16位、32位乃至64位MCU持续迭代更新，各种应用品类层出不穷，越来越多的功能部件如存储器、I/O端口、时钟、A/D转换，以及SPI、I²C、ISP等数据传输接口被整合。

ADI低功耗MCU产品赋能千行百业应用

“每一个嵌入式系统都需要至少一个MCU，面对如今越来越多的智能化场景，MCU要求在短启动时间和多种唤醒事件之间达到最佳的平衡，功耗则成为这类应用最关键的制约因素。”李勇敏锐地指出随着传统应用升级及新兴市场带动，低功耗MCU正不断触发其增长潜力。作为微控制器的一个细分市场，低功耗MCU主要面向便携式设备、电池供电、能量采集等需要低能耗工作的电子产品，通常采用了与常规微控制器不同的设计方法和工艺选择，以降低MCU的能耗和漏电流，从而使其工作更长的时间，为电池或能量采集等方式供电的设备提供更持久的续航能力。例如连续血糖监测仪要求电池续航14天以上，智能仪表要求电池续航6年以上，地质灾害监测则要求环境自供电永久续航等，都需要MCU以极低功耗完成数据采集、信号处理等过程。

事实上，低功耗MCU涉及的关键技术和设计挑战非常多，从如何定义系统架构、构建平台和MCU生态系统到数字电路设计，从工艺的选择到模拟电路设计，从可靠性设计到低功耗设计，从应用创新到满足客户各种需求等，每方面都对设计公司提出很高要求。“尽管现阶段市场上的低功耗MCU百花齐放，但ADI还是凭借在低功耗与高性能等多方面的独特优势，拥有很强的市场竞争力。”李勇自信地表示。

ADI非常重视低功耗MCU这一重要市场，目前针对汽车、消费、工业、医疗等多个领域已推出具有优异低功耗性能的一系列产品。ADI低功耗MCU无论在活跃模式（Active Mode）或睡眠模式（Deep Sleep Mode）等多个工作模式下都可以保持尽量低的功耗，甚至在外扩SRAM串口时的带电功耗也非常低，这其中采用了大量的差异化设计创新思路，例如：活跃模式下MCU全速运行，不同的功能模块可以进行独立控制关断或激活，从而实现节电效果；由于可穿戴设备大多数时间都处于休眠状态，在睡眠模式下ADI低功耗MCU主核可关闭，但内置的智能DMA控制器仍能正常工作，保证了系统设计灵活性的同时，将整体解决方案的功耗控制得仍然很低；为避免因时钟源频率过高导致功耗变大，MCU芯片集成了大约3-6个时钟源，客户无需配置外部晶振便可控制关断用以唤醒设备外的很多外设模块，使MCU漏电流尽可能小……

MAX32660上的DMA控制器的架构图

“这主要得益于ADI全新系列低功耗MCU除了Cortex-M4核之外，通常还内置了一颗RISC-V核，负责蓝牙通信与I/O口传感器数据的传输监控等，由于RISC-V核通常功率较低，因此在睡眠模式下实现了既不影响设备的正常工作，又能保持低功耗水准。就像智能手表处于休眠状态时，表盘可能不会呈现任何信息，因为Cortex-M4内核处于休眠状态，但RISC-V核仍然在进行传感器数据采集。”李勇补充说。

除了内核的低功耗设计非常关键之外，存储器的频繁数据存取产生的功耗也至关重要。在可穿戴设备中MCU通常需要频繁地对SRAM进行数据存取，在睡眠模式下也不能关断，而ADI低功耗MCU可以实现分块关断从而可以进一步实现功耗的优化，例如仅预留16k、32k或64k SRAM空间来存放数据，即便是预留160k存储空间工作电流也仅有2μA，这在MCU设计中也是比较关键的参数，用户可以在功耗设计时做好平衡。

不止于低功耗，多个MCU关键性能升级锦上添花

ADI低功耗MCU除了在低功耗上的表现突出之外，高性能、安全可靠同样是其重要标签。由于通常比竞争对手采用了主频更高的Cortex-M4内核（主频100MHz左右），同时内置大容量存储器，ADI低功耗MCU可以支持复杂的应用，以及完成一些复杂的算法，甚至一些小型操作系统。

另一方面，随着人们对嵌入式领域的信息安全和程序安全越来越重视，MCU安全等级也正在逐步提升，越来越多的设备应用要求对数据信息进行保护。ADI低功耗MCU内部集成了安全算法，可以利用安全引导与加密算法的方式来保护客户的代码或数据信息，甚至通信数据也可以进行加密防止黑客获取。

除此之外，物联网应用不仅对功耗敏感，同时对设备尺寸、成本也很敏感，ADI低功耗MCU通过集成了多功能来实现更紧凑的产品方案和整体更低的BOM成本。李勇强调道：“我们的方案针对不同的应用集成了不同的外设，例如蓝牙、电源管理以及模拟前端，所以，客户在做一些自己的应用的时候，甚至可以用单独一片芯片就能够完成它的设计，从而实现比较低的BOM成本，同时实现低功耗和小尺寸。”据李勇透露，即将推出的MAX32690将应用处理内核Cortex-M4和蓝牙专用核RISC-V集成在同一芯片上，并且蓝牙专用核还带自己的存储区，使得应用程序和蓝牙代码可以完全独立的运行，实现了高效率和低功耗的完美组合。

布局多元化MCU产品线，积极应对未来市场需求

不同应用场景，对MCU在功能、性能和功耗的需求可能会有很大差异，因此针对不同应用场景，市面上的厂商也都进行着精细化设计。“依托在模拟与信号链设计方面的研发制造经验，ADI目前已布局了丰富的产品线系列。”李勇进一步介绍道，“90nm工艺的通用型低功耗产品MAX32630/32620/32625，针对可穿戴设备、物联网终端多市场应用的MAX32650/32665/32670，针对工业市场应用优化的MAX32672/32680/32675等，都是性能非常优秀、功耗水平非常低的MCU产品。”ADI低功耗MCU针对客户的不同应用还提供了BGA、TQFP、TQFN、WLD等多种封装供选择，例如可穿戴产品追求小尺寸，而工业类应用则更青睐高性能与可靠性封装等。

ADI丰富的低功耗MCU产品系列

目前，许多可穿戴设备都要求具备数据存储的功能，不仅是智能手环存储用户的睡眠数据、计步数据等初级应用，便携式医疗设备也要求在软件支持下感知、记录身体健康数据以分析、调控、干预甚至治疗疾病或维护健康状态，例如胸贴便要存储大量的心电测量数据。“MAX32650强大的板载存储器能力极具吸引力，包括高达3MB闪存与1MB SRAM，器件通过高效操作可管理更多数据、支持医疗可穿戴应用，而不会耗尽代码空间，目前在同行业市场上也很难找到这样大存储空间的低功耗MCU产品。”李勇举例道。

作为全球高性能半导体技术的领先提供商，ADI低功耗MCU通常结合了其传统优势技术，例如模拟前端集成了ADC/DAC、蓝牙通信模块、比较器、放大器、滤波器等，使客户在产品开发和采购时都能更加简便，优化性能的同时还大大简化了供应链的管理。针对客户反馈采购复杂或比较昂贵的模拟功能模块，例如HART调制解调器，ADI已将其集成到了工业MCU系列产品中，当用户用其设计温度变送器、压力变送器等产品时，在可靠性、品质和成本上都极具优势。即将发布的MAX32690和MAX32662还集成了CAN BUS，使得它们不仅可用于医疗可穿戴设备，还可用在汽车检测设备、电动摩托等应用上。此外，ADI也规划了面向未来需求的系列低功耗MCU产品，例如工业以太网逐渐成为工业互联网的关键技术和智能制造自动化基石，ADI正在研发将以太网控制模块集成于低功耗MCU中，以轻松解决设备连接难题。

越来越多的物联网边缘设备虽然体积小，但必须支持一系列复杂的传感、通信和处理任务，低功耗MCU作为终端节点的核心控制器件，是实现这一需求的关键因素，将加速推动各类创新型终端产品的涌现。“ADI正持续加大对智能边缘领域与数字化未来的技术投资，低功耗MCU作为ADI三大微控制器产品线之一，具有低功耗、高性能、高集成度与安全性等诸多竞争优势，将随着传统应用的升级以及新兴应用的带动，不断触发其潜力角逐更大的市场！”李勇信心满满地展望未来市场机遇。

关于ADI公司

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司，致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁，以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案，推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展，应对气候变化挑战，并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司2022财年收入超过120亿美元，全球员工2.4万余人。携手全球12.5万家客户，ADI助力创新者不断超越一切可能。更多信息，请访问 www.analog.com/cn。

围观 18

英飞凌科技股份公司（FSE代码：IFX / OTCQX代码：IFNNY）和台积电近日宣布，两家公司准备将台积电的可变电阻式记忆体制程技术引入至英飞凌的新一代MCU AURIX™微控制器中。

自首个发动机管理系统问世以来，嵌入式闪存微控制器一直是汽车电子控制单元（ECU）的主要构建模块。这些微控制器是打造绿色、安全和智能汽车所不可或缺的组成部分，被应用于驱动系统、车辆动态控制、驾驶辅助和车身应用中，助力汽车领域在电气化、全新电子电气（E/E）架构和自动驾驶方面实现了重大创新。目前，市场上的大多数MCU系列均采用嵌入式闪存技术。作为下一代嵌入式存储器，RRAM可以进一步扩展至28nm及以上。

英飞凌AURIX TC4x微控制器产品性能的可扩展性与虚拟化、安全和网络功能方面的最新趋势相结合，以支持新一代软件定义汽车和全新E/E架构。英飞凌与台积电成功地将RRAM引入至汽车领域，为AURIX微控制器建立了更加广泛的技术与供应基础。RRAM具有很高的抗干扰性并且允许在不需要擦除的情况下进行逐位输入，其耐久性和数据保持性能堪比闪存技术。

台积电业务发展高级副总裁Kevin Zhang博士表示：“英飞凌和台积电长期以来一直保持着成功的合作关系，比如在第一代AURIX TC2x产品的合作。我们在RRAM NVM技术领域也合作了近十年，涵盖了各种不同的应用。此次为TC4x引入RRAM将为MCU的进一步小型化开辟新的可能性。我们十分高兴能与英飞凌这样领先的企业展开合作。”

英飞凌科技高级副总裁兼汽车微控制器业务总经理Thomas Boehm表示：“AURIX TC3x作为一款倍受青睐的汽车微控制器已经在许多应用领域得到了认可。基于台积电RRAM技术打造的AURIX TC4x将凭借更高的ASIL-D性能、更加强大的AI功能以及包括10Base T1S以太网和CAN-XL等在内的最新的网络接口，进一步扩大这一领先优势。RRAM技术为提高性能、减少功耗和节约成本创造了巨大的潜力。”

供货情况

英飞凌正在向主要客户提供基于台积电28nm eFlash技术的AURIX TC4x系列样品。首批基于28nm RRAM技术的样品将在2023年底前提供给客户。

如需了解更多信息，请访问 infineon.com/aurixTC4x。

关于英飞凌

英飞凌科技股份公司是全球电源系统和物联网领域的半导体领导者。英飞凌以其产品和解决方案推动低碳化和数字化进程。该公司在全球拥有约56,200名员工，在2022财年（截至9月30日）的收入约为142亿欧元。英飞凌在法兰克福证券交易所上市（股票代码：IFX），在美国的OTCQX国际场外交易市场上市（股票代码：IFNNY）。

更多信息，请访问www.infineon.com

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英飞凌中国

英飞凌科技股份公司于1995年正式进入中国大陆市场。自1995年10月在无锡建立第一家企业以来，英飞凌的业务取得非常迅速的增长，在中国拥有约3000多名员工，已经成为英飞凌全球业务发展的重要推动力。英飞凌在中国建立了涵盖研发、生产、销售、市场、技术支持等在内的完整的产业链，并在销售、技术研发、人才培养等方面与国内领先的企业、高等院校开展了深入的合作。

围观 43

无论是在建筑物中还是在生产车间，如今在任何地方都需要可编程控制器来调节各种生产过程、机器和系统。这就涉及到与相关器件连接的可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)模块。为了控制这些器件，PLC或DCS模块通常具有提供电流输出、电压输出或二者的组合的输出模块。工业控制模块的标准模拟输出电压和电流范围为±5V、±10V、0V至5V、0V至10V、4mA至20mA和0mA至20mA。特别是在工业领域，通常需要对微控制器和输出外设进行电气隔离。

传统解决方案采用分立式设计，可以将微控制器的数字信号转换为模拟信号，或提供不同的模拟输出，并实现电气隔离。但是，与集成式解决方案相比，分立式设计有许多缺点。例如，组件数量多，导致系统非常复杂，电路板尺寸大，成本高。短路耐受能力甚至故障诊断等其他特性更凸显了这些缺陷。

较好的解决方案是在单芯片上尽可能整合更多的功能，例如，ADI公司的高精度16位DAC AD5422。除了数模转换，它还提供完全集成的可编程电流源和可编程电压输出，能够满足工业过程控制应用的需求。

图1.使用AD5422和ADuM1401实现模拟输出级隔离控制的简化示例电路。

图1显示可完全隔离控制输出模块的模拟输出级的示例电路。它特别适合需要4mA至20mA标准电流输出和单极性或双极性输出电压范围的过程控制应用中的PLC和DCS模块。这里AD5422与 ADuM1401 四通道数字隔离模块组合使用。

16位DAC AD5422的输出可通过串行外设接口(SPI)配置。该模块还集成诊断功能，这在工业环境中很有用。微控制器和DAC之间所需的绝缘电阻可通过ADuM1401实现，ADuM1401的四个通道用于与AD5422实现SPI连接：三个通道（LATCH、SCLK和SDIN）传输数据，第四个通道(SDO)接收数据。

特别是在工业应用中，必须提供能够抗高干扰电压的可靠输出。IEC 61000等标准中规定了可靠性要求，例如，其中指定了有关电磁兼容性(EMC)的要求。为了符合这些标准，输出端需要有额外的外部保护电路。一种可能的保护电路如图2所示。

图2.用于AD5422输出的符合IEC 61000标准的保护电路。

电流输出(IOUT)可以在4 mA至20 mA或0 mA至20 mA范围内选择设定。电压输出通过单独的VOUT引脚提供，该引脚的电压范围可配置为0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V或±10 V。所有电压范围的超量程均为10%。两个模拟输出都具有短路和开路保护功能，可以驱动1 μF的容性负载和50 mH的感性负载。

AD5422需要10.8 V至40 V的模拟电源(AVDD)。对于数字电源电压(DVCC)，则需要2.7 V至5.5 V。或者，DVCC也可作为系统中其他组件的电源引脚或上拉电阻的终端。为此，DVCC_SELECT引脚应浮空，并向DVCC引脚施加内部4.5 V LDO稳压器电压。最大可用电源电流为5 mA。在所示电路中，DVCC用于向ADuM1401的电气隔离端供电。

使用ADR4550 外部基准电压源可从16位DAC获取高精度轮换结果。这是一款高精度、低功耗、低噪声基准电压源，最大初始精度为0.02%，具有出色的温度稳定性和低输出噪声。

本文所示的电路特别适用于PLC或DCS模块的输出模块，这些模块同时提供电流和电压输出，并且必须符合IEC 61000等EMC标准。AD5422

12/16位分辨率和单调性
电流输出范围：4mA至20mA；0mA至20mA；
总非调整误差(TUE)：±0.01%（典型值，FSR）
输出漂移：±3 ppm/°C
电压输出范围：0V至5V；0V至10V；±5V；±10V
超量程：10%
总非调整误差(TUE)：±0.01%（典型值，FSR）
输出漂移：±2ppm/°C
灵活的串行数字接口
片内输出故障检测
片内基准电压源：10ppm/°C（最大值）
可选的稳压DVCC输出
异步清零功能
电源范围
AVDD：10.8V至40V
AVSS：−26.4V至−3V/0V
输出环路顺从电压：AVDD–2.5V
温度范围：−40°C至+85℃
TSSOP和LFCSP封装

来源：亚德诺半导体

围观 16

本文档为使用 EWARM 和 MDKARM 软件工具链在 STM32L5 系列微控制器上进行应用开发提供参考。本应用笔记提供了为 Arm® Cortex®- m33（Armv8_M 架构）的器件构建和调试安全和非安全应用程序的基础知识，还描述当通过 TZEN 选项位启用 TrustZone®之后，如何使用 EWARM 和 MDKARM 调试 STM32L5 系列微控制器。

详阅请点击下载《STM32L5 系列微控制器和 TrustZone® 开发入门》

来源：STM32单片机

围观 33

在当今汽车电气化的演进过程中，车载充电器 (OBC) 始终扮演着重要的角色——从车外交流取电，转换为直流电向车内主电池包充电，执行整车充电指令，完成充电过程。在新能源汽车中，一般会存在两个不同电压等级的电池：高压电池用于驱动电机，低压电池用于车内小型电子设备供电。直流-直流转换器（DC/DC）从高压动力电池包取电，转换成低压直流电，进而为车内的不同负载进行电力输送。

▲图1. 典型OBC-DCDC系统框图

意法半导体新能源汽车创新中心针对大功率OBC-DCDC应用，以及终端客户对更快速的充电需求等，提出了系统解决方案。方案主要由40nm工艺，32-bit Arm®架构的车规级多核微处理器Stellar-E1，电源管理/系统基础芯片SPSA068/L9396，单通道栅极隔离驱动器STGAP2SICS，以及第三代功率半导体1200V SiC功率器件SCT015W120G3-4AG，SCT070W120G3-4AG组成。该方案为客户提供了完整配套的产品，满足客户大功率OBC-DC/DC的应用需求。

▲图2. 意法半导体22kW OBC-DC/DC的系统解决方案框图

▲图3. 意法半导体22kW OBC-DC/DC系统方案对应实物图

在架构层面，系统方案通过2颗Stellar-E1微控制器分别实现了PFC+LLC的环路控制，以及低压侧DC-DC的环路控制和整车通讯、功能安全等功能。SCTW015(070)N120G3-4AG则分别是PFC+LLC级和PSFB（移相全桥）级的SiC功率器件。STGAP2SICS对SiC功率管进行驱动，SPSA068/L9396负责为微控制器所需要的外设I/O接口、内核等不同电源轨供电。

在此之中，意法半导体重点推出了极具创新与技术价值的基于Arm®架构300Mhz主频微控制器Stellar-E1。