恩智浦

2016年3月9日到15日,人工智能AlphaGo与围棋世界冠军李世石在韩国首尔进行了备受瞩目的人机大战。这是人类历史上第一次围棋世界冠军与人工智能进行的正式比赛,引起了全世界的关注。在这场比赛中,AlphaGo以4比1的成绩战胜了李世石,展现出了人工智能在围棋领域及其它复杂决策方面的强大实力和无限潜力。这场比赛是一场具有历史意义的人机大战,其意义不仅仅在于胜负和技术的突破,更在于它推动了人工智能技术的快速发展和普及。

AlphaGo的成功很大程度上归功于机器学习和深度学习技术,特别是卷积神经网络(CNN)和递归神经网络(RNN)。这些技术使机器能够学习数据中的复杂模式和关系,使它们能够在曾经被认为极具挑战性的任务中表现出色。

随着AlphaGo的成功,人工智能开始应用到各个领域。深度学习模型开始在图像识别、自然语言处理和其他任务方面表现出色,进一步促进了人工智能技术在医疗保健、金融和自动驾驶汽车等行业的应用。最近比较火得自然语言处理处理工具ChatGPT, 百度文心一言,科大讯飞星火等都是非常典型的机器学习应用。这些工具不但可以和你聊天,还可以帮你写作文,不但可以帮你检查软件代码的语法和逻辑问题,还可以帮你写各种各样的软件代码,比如写C或C++程序,JAVA程序,Python程序等等。功能强大,使用方便,可以说是我们程序员的好帮手。此外,人工智能和机器学习应用还包括搜索引擎,数据挖掘,计算机视觉,语音和手写识别,游戏和机器人,生物特征识别,医学诊断,异常检测等等。相信在不久的将来会有更多的机器学习应用落地,给我们的生活,学习和工作等各方面带来极大的方便。

回顾人工智能和机器学习的发展历程我们可以看到人工智能和机器学习算法软件的发展离不开硬件的发展,两者是相辅相成,相互促进的。虽然算法和深度学习技术在AlphaGo的胜利中发挥了关键作用,但GPU硬件的计算能力和并行处理能力更发挥了至关重要的作用。先进的算法和硬件加速之间的协同作用使AlphaGo能够掌握复杂的围棋游戏,并击败像李世石这样的世界冠军棋手。

随着微控制器技术的突破,人工智能和机器学习不仅可以在高计算能力的计算机和应用处理器上运行,还可以在微控制器平台上有效运行,大大促进了许多人工智能和机器学习应用在边缘节点上落地,推动了物联网节点快速走向智能化。通过下面演讲内容分享,大家能了解到从视觉、语音到时间序列等人工智能应用,不管是对深度学习或经典机器学习,恩智浦都可以提供相应的解决方案,包括入门级微控制器到高性能跨界处理器以及具有专用神经处理单元(NPU)的微控制器。

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来源:恩智浦MCU加油站

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  • 恩智浦的S32M2专为电机控制而设计,可充分提高S32汽车计算平台的软件复用率,支持汽车行业向软件定义的电动汽车过渡

  • OEM开始转向生产更小巧、更轻便、更高效的BLDC/PMSM电机,助力电动汽车提升能效和续航里程

  • 高度集成的S32M2精简优化了支持车身与舒适系统的电机控制方案,可降低车内噪音并提高乘客舒适度

20231121——恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克代码:NXPI)今日发布S32M2,进一步扩展S32汽车计算平台。专用电机控制解决方案经过优化,可有效提高泵、风扇、天窗和座椅位置、安全带预紧器、后备箱门等汽车应用的效率。S32M2基于S12 MagniV®产品组合,充分融合了恩智浦的电机控制技术经验和S32平台的软件开发优势。这款高度集成的系统级封装解决方案添加了电机控制所需的电源和模拟功能,以及丰富的软件库,作为广泛采用的恩智浦S32K微控制器的集成电机控制方案。它符合新兴软件定义电动汽车市场的需求,支持汽车制造商全面优化产品开发,并尽可能提高在S32平台中实现的软件复用率。

在众多类型的电机中,无刷直流(BLDC)和永磁同步(PMSM)电机以其坚固耐用、体积小、重量轻和效率高而闻名,这些都有助于电动汽车实现节能降耗,提升续航里程。S32M2不仅简化了强大的电机控制功能,实现高效运行,还可保持性能裕量,以集成更多功能和特性,同时优化了成本。OEM可以执行电机诊断测试,将数据传输到区域控制器,进行优化以获得更高的性能,进一步提高效率,并降低最终应用中的音频噪声,从而提高乘客舒适度。与分立式电机控制方案相比,OEM使用S32M2能够加快产品上市,并减少印刷电路板体积,降低设计风险和物料成本。

恩智浦资深副总裁兼汽车微控制器业务通用与集成解决方案(GPIS)总经理Manuel Alves表示:“利用恩智浦基于模型的设计工具包,汽车制造商可以在开发流程的早期阶段进行Simulink仿真,并将模型映射到S32M2硬件,由于这是一种纯软件定义方法,汽车制造商可以优化S32汽车计算平台的软件复用率,同时还能受益于当前S12 MagniV产品组合的功能和性能增强优势。”

随着S32M2的发布,恩智浦S32汽车计算平台进一步稳定扩展,同时庞大的Arm®软件生态系统对产品开发也有助益。恩智浦与Arm建立了密切的长期合作伙伴关系,携手开发新技术,恩智浦新一代电机控制解决方案可充分利用Arm Cortex™-M处理器的能效和安全功能。

Arm 资深副总裁暨车用事业部总经理Dipti Vachani表示:“汽车架构正在发生重大变化,以满足未来的软件定义汽车要求。借助Arm Cortex-M产品组合的高效、低功耗技术以及Arm广泛的软件生态系统,恩智浦S32M2产品能够满足SDV边缘应用的安全关键型实时响应要求,同时使客户能够专注于产品差异化设计,而无需重写代码。”

S32M2采用SiP封装方法,将先进计算能力与MOSFET栅极驱动器、用于CAN FDLIN通信的物理层接口以及直接由汽车12 V电池供电的内置稳压器相结合,可应对各种电机控制应用需求。

S32M2系列集成Arm Cortex-M4Cortex-M7内核,涵盖从128KB1MB的多种内存选项。S32M2采用64引脚LQFP封装,支持汽车制造商灵活选择不同的内存大小,同一系列产品均引脚兼容。此外,该SiP封装解决方案还充分利用通过ISO 26262 ASIL B功能安全认证的S32K开发流程、S32平台经过验证的安全子系统(CSEcHSE)以及S32K的综合工具和软件生态系统。

更多信息,请访问:http://www.nxp.com.cn/S32M?cid=PR

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.Nasdaq: NXPI)汇集英才,共同创造突破性技术,为更智慧安全的互联世界保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商,恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破,同时不断推出解决方案,助力实现可持续发展的未来。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验,在全球30多个国家设有业务机构,员工达34,500人,2022年全年营业收入132.1亿美元。更多信息请登录http://www.nxp.com.cn

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  • 恩智浦的下一代单芯片超宽带(UWB)解决方案TrimensionTM NCJ29D6B为安全汽车门禁带来安全精确的实时定位改进,相较于前代产品,增强了系统性能和安全性,并降低系统成本

  • Trimension NCJ29D6A是首款面向汽车市场的单片式UWB芯片,结合了安全定位和短程雷达功能并采用集成式MCU,允许OEM厂商使用一个UWB系统满足多种用例需求,包括儿童存在检测到安全汽车门禁等

  • 部分头部OEM已采纳Trimension UWB雷达和测距解决方案,将其用于驶员辅助和便利应用,以充分发挥系统价值,该解决方案预计将于2025年投入使用

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恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克代码:NXPI)今日宣布推出TrimensionTM NCJ29D6,它属于完全集成的汽车单芯片超宽带(UWB)系列,结合了下一代安全精确的实时定位功能和短程雷达功能,可通过单个系统解决多个用例,包括安全汽车门禁、儿童存在检测、入侵警报、手势识别等。主要汽车OEM将会部署该系列器件,预计将在2025年车型中投入使用。

作为业界最广泛的UWB产品组合之一,新系列包括高度集成的NCJ29D6B,这是用于安全汽车门禁的下一代UWB器件,可提供增强的测距性能、更低的系统成本、更高的安全性和一站式软件。该系列还包括引脚兼容的NCJ29D6A,这是业界首款将测距和短程UWB雷达功能组合到单个芯片并采用集成式MCU的汽车器件。

这使得OEM能够将基于UWB的单一汽车门禁系统转变为完全灵活的多用途平台,使用相同的硬件即可实现多个用例,同时,OEM还能消除冗余系统,由此降低成本、缩小空间和减轻重量。例如,OEM还可以利用其安全汽车门禁系统来提供儿童存在检测等功能,以遵守美国《热车法案》以及欧洲NCAP路线图等规定。这有助于简化开发,并允许OEM和一级供应商通过软件更新添加额外功能,有助于降低总拥有成本并加快新功能的上市时间。

恩智浦半导体资深副总裁兼安全汽车门禁总经理Markus Staeblein表示:“UWB将带来全新的消费者汽车体验,这只是UWB技术小试牛刀的一个领域。利用Trimension NCJ29D6 UWB IC提供全新软件定义体验的单一系统将为汽车OEM和一级供应商带来长期效益。凭借我们在车联联盟(CCC)和FiRa联盟等机构中的专业知识和标准化工作,我们正在帮助UWB成为汽车生态系统的重要组成部分。”

下一代安全汽车门禁解决方案

全新的NCJ29D6B可实现增强的安全汽车门禁,允许用户通过支持UWB的移动电话上的数字钥匙实现免手动汽车门控。NCJ29D6B提供了许多性能增强功能,可为OEM提供最大的设计灵活性,并帮助实现面向未来的安全汽车门禁功能。更高的射频灵敏度和两个同时运行的接收链支持天线分集和到达角概念,能够检测其他支持UWB的设备的距离或移动方向的微小变化。NCJ29D6B注重系统成本,具有更高的CPU性能、更大的内存容量和高集成度,包括集成数字CAN收发器。这使得开发人员能够将每个锚点的组件数量减少到单个芯片。

利用雷达扩展UWB功能

引脚兼容的NCJ29D6A通过短程UWB雷达扩展了NCJ29D6B的定位功能。作为第一款将这些功能集成到单个芯片并采用集成式MCU的汽车器件,NCJ29D6A能够感知周围的环境。这使得OEM能够将单个基于UWB的系统转变为多用途平台,从而使用相同的硬件实现多个用例。除了安全汽车门禁外,汽车OEM还可以集成用于儿童存在检测和安全带提醒的车内感应、自动开启后备箱的踢踏传感器以及各种智能手势识别,从而使他们能够最大限度地发挥UWB功能在汽车应用中的价值。

产品设计时融入安全

恩智浦全新UWB系列在设计时已经考虑到,对汽车的物理和网络安全攻击的种类将随着时间的推移而增加,因此预计未来将需要集成安全功能。这两款器件的设计均超出ISO21434网络安全要求。此外,CCC MACFiRa MAC提供标准兼容的UWB测距协议,可直接对接至客户应用软件,从而实现并简化AUTOSAR架构。

扩大产品组合

全新Trimension IC系列扩充了恩智浦基于互联汽车协会的智能门禁解决方案组合,包括用于低功耗蓝牙的KW45/47无线MCUNCx332x汽车NFC前端、NCJ37x汽车安全元件和FS24系列汽车安全Mini CAN FD SBC

有关该平台的更多信息,请访问NCJ29D6或联系全球恩智浦销售代表。

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.Nasdaq: NXPI)汇集英才,共同创造突破性技术,为更智慧安全的互联世界保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商,恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破,同时不断推出解决方案,助力实现可持续发展的未来。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验,在全球30多个国家设有业务机构,员工达34,500人,2022年全年营业收入132.1亿美元。更多信息请登录http://www.nxp.com.cn

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2023年3月,恩智浦宣布了为其通用微控制器(MCU)的开发人员提供更好开发体验的愿景,以及为实现这一系列开发体验提升而带来的新技术。作为2023年7月MCUXpresso软件和工具套件版本更新的一部分,恩智浦正式推出一系列包含这些全新技术的软件工具发行版。

MCUXpresso for VS Code现已推出

在经过恩智浦内外数百名志愿者的测试并获得成功的测试结果后,恩智浦现已发布了MCUXpresso for Visual Studio Code (VS Code),可从Microsoft Visual Studio Marketplace下载。该扩展产品为MCUXpresso软件驱动程序和中间件提供全面支持,使开发人员能够使用这款主流IDE通过MCUXpresso SDK进行快速响应的编码。易于使用的MCUXpresso安装程序对该扩展产品形成了补充,该安装程序管理Python、工具链和硬件调试器驱动程序等所需各种其他组件的安装。

感谢所有参与测试和合作的伙伴们的宝贵反馈,我们也优化了Zephyr开发人员的体验,提供比以往更友好的环境,让这个强大的开源生态体系更易被想要开始探索其功能的人使用。

下载MCUXpresso for Visual Studio Code Extension,开启开发新体验,点击这里>>

微软首席产品经理Mark Goodner表示:“很荣幸能与恩智浦就MCUXpresso扩展产品合作。恩智浦团队与微软密切合作,以利用Visual Studio Code中的嵌入式功能。恩智浦的向导工具非常直观,使开发人员能够轻松使用恩智浦SDK或Zephyr SDK,给我们留下了深刻印象。”

Open-CMSIS-Packs:接入合作伙伴软件

恩智浦开发人员体验改进计划的一个主要方面是帮助希望使用现成中间件软件库的工程师,现成的中间件软件库可以提供高级功能,帮助工程师迅速应对日益复杂的MCU设计和应用需求。我们与合作伙伴和Arm密切合作,已为Open-CMSIS-Packs提供支持,使第三方软件能够以可预测的标准化方式轻松整合到项目中。

首批提供Open-CMSIS-Packs并支持恩智浦产品的合作伙伴涵盖了多种技术领域,包括Ametek Crank、Embedded Wizard (来自TARA) 和LVGL的图形显示相关方案、Embedded Systems Academy的CAN和CAN-FD协议栈、Memfault的远程设备管理和诊断、SEGGER的embOS实时操作系统,以及WolfSSL的安全协议栈。此外,还有几个合作伙伴正积极开发计划今年晚些时候提供的软件包。

从下文,可以了解我们合作伙伴提供的有关Open-CMSIS-Packs的更多信息。

Ametek Crank

“Ametek Crank的使命是,简化和增强用户界面开发流程,使设计人员和开发人员能够共同创建卓越的用户体验。我们很高兴与恩智浦合作,将CMSIS Packs融入他们的工具中,为客户提供简单高效的生态体系,为跨恩智浦硬件平台开发UI带来新的可能。”

——Martin Jomphe

Crank董事总经理

利用CMSIS Packs提供的标准化组件和中间件,Crank的CMSIS Packs将打包一系列能够立即预览的演示镜像,使客户能够有效评估恩智浦微控制器的显示性能。

Embedded Wizard

“作为GUI软件的领先提供商之一,Embedded Wizard自2017 年以来一直提供CMSIS Packs。我们拥有丰富的经验,能够根据恩智浦MCU的特定要求提供量身定制的高质量解决方案。开发人员可以依赖成熟的功能和稳定性,完全专注于开发应用。”

——Manuel Melic,Embedded Wizard

产品经理兼董事总经理

还有一个显著优势是,代码可以跨恩智浦不同MCU平台无缝移植,无需调整基础代码。将项目迁移到新的硬件平台时可以节省宝贵的时间和资源,并为各个特定应用灵活选择合适的MCU。我们拥有丰富的专业知识,确保提供可靠的软件解决方案,提供定期更新和全面的支持,在产品整个生命周期提供帮助。

嵌入式系统学会 (EmSA)

"我们很高兴将Micro CANopen库引入Open-CMSIS-Packs生态体系。我们的目标是,让开发人员能够轻松地将CANopen或CANopen FD支持集成到嵌入式项目中。”

——Olaf Pfeiffer

嵌入式系统学会 (EmSA) 首席执行官

恩智浦自有开发团队也在今年下半年推出了软件包,包括传感器处理和模拟前端支持库。可用软件包在Arm管理的中央数据库注册登记,因此开发人员可以随时浏览所需选项,包括可用的新软件包,无需安装新的IDE版本或访问各个软件提供商的网站。

Memfault

“Memfault很高兴能够轻松、直接地将Memfault SDK融入恩智浦MCUXpresso开发环境中。我们利用CMSIS Packs来实现这一目标,CMSIS Packs是Arm倡导的抽象标准,得到了整个行业的支持。让更新和维护更简单完全符合Memfault将现代化、可复用工具引入嵌入式计算的理念。”

——James Pace

Memfault战略计划副总裁

MCUXpresso充分发挥恩智浦MCU的潜力

今年7月发布的版本标志着恩智浦微控制器开发体验向未来迈出了第一步。我们对新MCUXpresso for VS Code的推出感到非常兴奋,特别是考虑到Beta测试人员响应热烈并且能够显著提升Zephyr开发人员的体验。此外,该开发环境在未来还会有更多升级。 

我们的白金IDE合作伙伴IAR和Arm全面支持Open-CMSIS-Packs,并提供自己的VS Code扩展产品,因此IDE的选择范围比以往更广。为了对这些新的IDE功能形成补充,我们的软件合作伙伴还致力于发展Open-CMSIS-Packs,可用选项也在强劲增长。 

了解更多技术详情:请访问MCUXpresso官网

来源:NXP客栈(作者:Brendon Slade)

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LIN总线系统是一种低成本的单线制方案,因此在车身领域得到越来越多的应用并不令人感到惊讶。典型的LIN应用 (如座椅控制、照明和方向盘) 正在催生更多对更小材料开销和更低系统成本的需求。

恩智浦最新的智能QUAD LIN收发器SJA1124为汽车电子控制单元 (ECU) 提供了一种将LIN总线连接到MCU的创新方法,以满足上述需求。

随着LIN总线的广泛使用,每个应用的LIN通道数量也在增加。与LIN节点的数量增加不同的是,这些应用的空间和物料清单通常会缩减以节省成本。恩智浦SJA1124 QUAD LIN收发器,具有集成的指令终端、LIN控制器和SPI转LIN网桥。这些功能为应用网络和MCU选项提供可扩展性和灵活性,带来多种优势。

降低物料清单和成本

传统的LIN指令终端由附加的分立组件构成,例如一个或两个上拉电阻和一个二极管。也就是说,一个四通道LIN指令应用最多需要八个上拉电阻和四个二极管,将占用大量的板上空间。

图1为传统的LIN指令终端布局。为了减轻客户负担,恩智浦的T/SJA1124集成了LIN指令终止功能,并集成了高边开关来防止LIN接地短路。图2显示了恩智浦的T/SJA1124如何作为LIN指令工作,并由于内置指令的终止而保存物料清单。

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图1:常规LIN指令终止的示例

获得更多灵活性和可扩展性

需要的IO引脚较少:每个LIN通道至少需要两个引脚:TXD (传输引脚) 和RXD (接收引脚)。此外,可能需要一个或多个模式控制引脚,以将LIN收发器模式从低功耗模式切换到正常模式,反之亦然。因此,对于具有多个LIN通道的应用,所需引脚的数量至少会增加2倍。对于八通道LIN应用,需要超过16个引脚。如果MCU引脚数已经很关键,则多LIN通道所需的大量引脚可能会迫使选择具有更多引脚且更昂贵的MCU版本(如有),但并非总是如此。这导致BOM以及系统成本显著增加。

内置LIN控制器:作为片上外设的一部分,内置LIN协议控制器的可用数量通常取决于MCU系列的性能等级。也就是说,性能等级越低,MCU内集成的LIN控制器就越少。在多数LIN应用(如座椅开关、窗户和车顶控制)中,MCU通常是低端的,引脚数和LIN控制器有限。

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图2:内置LIN指令终止的示例

集成LIN控制器和SPI-LIN高效通信

如果LIN协议控制器可以移入LIN收发器怎么办?将LIN协议控制器集成到LIN收发器设备中,可以消除MCU和LIN收发器之间的TXD和RXD信号。相反,可以使用外设的标准MCU接口,例如SPI。像恩智浦的SJA1124一样,这种LIN设备一侧具有SPI,而另一侧具有LIN总线接口,被称为“SPI转LIN网桥”。

通过恩智浦SJA1124的集成LIN协议控制器和SPI转LIN网桥,客户可以随意使用任意数量的LIN通道,并选择任何连接的MCU。下图3举例说明在多个SJA1124应用中如何使用SPI转LIN网桥。

了解完整的概述,请下载SJA1124白皮书

LIN数据通信通过SPI实现,恩智浦SJA1124将SPI输入收到的传输数据流转换成LIN总线上的LIN命令帧。LIN总线上的数据流可以通过SPI读取。完整的LIN帧可以在一个SPI操作中传输。如图3中的示例所示,8个LIN通道可以使用两个SJA1124来构建。在这种配置下,SPI通信只需要5个MCU引脚 (时钟、数据输入、数据输出、芯片选择1和芯片选择2),而传统LIN设备则需要超过16个引脚。

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图3:两个SJA1124应用示例

将SPI转LIN网桥作为多个LIN通道的MCU接口可以将重点放在SPI性能上,因为它可能会成为LIN数据流的挑战。换句话说,SPI运行时可能是限制数据吞吐量的因素。但是,SPI运行时取决于特定硬件 (MCU和SPI转LIN网桥) 和软件实现 (SPI处理程序/驱动程序)。通过MCU的SPI接口和软件实现,可以更好地管理这种挑战。

综上所述,恩智浦SJA1124为任何MCU处理大量LIN指令通道提供了很好的解决方案。它提供了更灵活、更可扩展的可节省成本和空间的解决方案。

本文作者

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Rainer Evers是一名恩智浦的系统工程师,拥有20多年的半导体行业从业经验。在职业生涯中,他曾效力于恩智浦半导体和其前身飞利浦半导体,主要致力于研究汽车CAN、LIN和以太网收发器。担任职务期间,他负责定义收发器产品,并作为专家代表恩智浦在ISO和SAE参与LIN标准化。

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Weibo Qiu是恩智浦的产品市场经理,负责LIN产品组合及市场营销工作。在担任LIN的营销职务之前,Weibo还花了一年在汽车雷达研发小组工作,专门研究雷达传播模拟。Weibo拥有埃因霍温理工大学 (TU Eindhoven) 和柏林工大(TU Berlin)的嵌入式系统硕士学位。

来源:NXP客栈

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  • 全新射频功率器件顶部冷却封装技术有助于打造尺寸更小巧、轻薄的无线单元,部署5G基站更快、更轻松

  • 简化设计和制造,同时保证性能

恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克股票代码:NXPI宣布推出顶部冷却式射频放大器模块系列,其中采用的创新封装技术有助于为5G基础设施打造更轻薄的无线产品。尺寸更小的基站可以提高安装的便利性和经济性,同时能够更分散地融入环境。恩智浦的GaN多芯片模块系列与全新的射频功率器件顶部冷却解决方案相结合,不仅有助于将无线电产品的厚度和重量减少20%以上,而且还可以减少5G基站制造和部署的碳足迹。

恩智浦副总裁兼射频功率业务部总经理Pierre Piel表示:“顶部冷却技术为无线基础设施行业带来了重大机遇,借助该技术,我们可以将高功率功能与出色的热性能相结合,打造出尺寸更小的射频子系统。基于这一创新技术的解决方案,让我们既可以部署更环保的基站,同时又能保证实现5G全部性能优势所需的网络密度。”

恩智浦新推出的顶部冷却式器件具有显著的设计和制造优势,如无需专用射频屏蔽、可以使用高性价比的精简印刷电路板,以及分离热管理与射频设计。这些特性有助于网络解决方案提供商为移动网络运营商打造更轻薄的5G无线产品,同时缩短产品的整体设计周期。

恩智浦首个顶部冷却式射频功率模块系列专为32T32R200W射频而设计,覆盖3.3GHz3.8GHz的频率范围。这款器件结合使用了恩智浦专有的LDMOSGaN半导体技术,兼具高增益、高效率和宽带性能,能够在400MHz瞬时带宽下提供31 dB的增益和46%的效率。

A5M34TG140-TCA5M35TG140-TCA5M36TG140-TC日前已上市。恩智浦RapidRF参考板系列将为A5M36TG140-TC提供支持。详情请访问NXP.com/TSCEVBFS或联系全球恩智浦销售代表。

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.NasdaqNXPI汇集英才共同创造突破性技术为更智慧安全的互联世界保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商,恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破,同时不断推出解决方案,助力实现可持续发展的未来。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验,在全球30多个国家设有业务机构,员工达34,500人,2022年全年营业收入132. 1亿美元。更多信息请登录http://www.nxp.com.cn

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在双碳目标的引领下,新型储能及分布式电源是建设新型电力系统、推动能源绿色低碳转型的重要装备基础和关键技术,是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑, 恩智浦MCU器件(LPC, Kinetis V, MCX及DSC)可以系列化满足家庭储能及户外电源方面的方案设计需求,今天我们来看看恩智浦在这些应用领域有哪些优势。

产品中适合的相关技术

首先我们先看一下恩智浦产品中有哪些适合的相关技术:

  • LPC55,MCX,DSC系列MCU集成PowerQuad DSP协处理器,大大提升电力电子变流器FFT,IIR,FIR等常用算法运算效力。

  • 恩智浦独有的FreeMASTER工具提供可代替示波器的快速在线波形监视及存储分析功能,提升电力电子应用的调试效率。

  • 经由VDE认证的Function Safety软件库,支持功能安全的快速部署。

  • 提供LVGL GUI Guider工具支持快速UI界面设计。

  • MC3377x系列AFE芯片提供经过汽车市场广泛验证的准确,高可靠的模拟前端解决方案。LPC551x/0x+MC33771/2C及LPC551x/0x+MC33665/MC33774C组合提供极具性价比的高可靠BMS解决方案。

  • 依托NXP在WIFI和BLE上丰富的产品线,实现系统快速配网及云接入。

典型的家庭储能系统

下面我们来观察一个典型的家庭储能系统(包含储能电池及储能变流器)或者户外电源,它主要由MPPT模块,DC-DC模块,逆变模块,电池组,以及直流输出模块等单元组成(如下图所示),各个模块都需要内置MCU来实现状态采集、功能控制、通信和保护等功能。
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恩智浦LPC5500,MCX,DSC,Kinetis系列MCU均支持105℃耐温,同时部分MCU内置了高速16bit ADC(2Msps),FlexPWM(产生互补PWM信号,支持死区),HSCMP比较器,OPAMP运放,FlexIO(可模拟多种显示接口时序),TSI(触摸按键)等外设,系列化满足MPPT,LLC,DAB,纯正弦波逆变,LCD显示,BMS,通信等功能的需求。同时恩智浦MCU支持IAR,Keil,MCUXpresso IDE等多种集成开发环境,有助于用户快速上手。

相关应用技术介绍

接下来我们分别介绍恩智浦产品的各项相关技术,及在家庭储能及户外电源领域中的功能角色。

第一个要介绍的是PowerQuad。PowerQuad是MCU内部集成的一个DSP协处理器,能大大提升常用DSP算法在MCU中的执行性能,如在电力电子应用领域,PowerQuad内含的FFT/iFFT, FIR, IIR模块,能提供相较于Arm Cortex-M内核更高效能的实现方案。

LPC55(s)3x和MCX N947等器件均内嵌PowerQuad协处理器。

FreeMaster调试工具

第二个当属FreeMASTER,这是一款不得不提的工具。FreeMASTER是NXP独有的运行时调试工具,一种用户友好的实时调试监测器和数据可视化工具,可用于运行时配置和调试嵌入式软件应用。

FreeMASTER支持对正在运行的系统上的变量进行非侵入式监测,并且可以在示波器或显示器上以标准小部件(仪表、滑块等)或文本形式的数据形式显示多个变量,从而提供易于使用的数据记录器(下图所示数据记录结果)。

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FreeMASTER可以与自定义HTML、MATLAB®或Excel链接到其他可编写脚本的框架,以将MCU硬件添加到控制环路中。从运行FreeMASTER的主机到目标系统的连接可直接在广泛的通信外设或调试通道上进行。FreeMASTER直接在桌面应用中嵌入图形、表格网格和Web视图。FreeMASTER连接通过使用JSON RPC调用的网络连接建立,客户端实施可用于Python、C/C ++/C#和其他语言。

FreeMASTER提供了一个新组件:FreeMASTER Lite。它是一种轻量级服务,利用可以在Windows或Linux主PC上运行的JSON RPC协议,并允许在Web浏览器应用(在本地或远程主计算机或移动设备上运行)上实施自定义UI应用。

下图所示,通过FreeMASTER我们可以方便地监视各级电力电子变换器的输入输出电压,电流等监测量。

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功能安全方面的支持

电力储能系统因其应用的特殊性,越来越需要具备功能安全方面的支持。

在MCU应用市场中,NXP率先在部分MCU的SDK库中提供了Function Safety Library,支持IEC61508工业功能安全标准及IEC60730家用功能安全标准(其中LPC55(s)36通过TUV SOD官方认证)。帮助客户产品快速实现对以上功能安全标准的支持,客户可以通过MCUXpresso SDK提供的SDK Builder功能可以方便地在SDK库中集成Safety Library(如下图所示勾选相应选项)。

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炫酷的用户界面设计

现代很多电源产品都需要实现炫酷的用户界面,接下来我们介绍简单易用的LVGL GUI Guider图形工具。GUI Guider是恩智浦提供的用户友好型图形用户界面开发工具,可通过开源LVGL图形库快速开发高品质的显示。GUI Guider的拖放编辑器可以轻松利用LVGL的众多特性,如小部件、动画和样式来创建GUI,而只需少量代码或根本无需任何代码。

如下图所示,单击按钮,您可以在模拟环境中运行应用或将其导出到目标项目。可以很轻松地将GUI Guider生成的代码添加到MCUXpresso IDE或IAR Embedded Workbench项目中,从而加速开发过程,并允许无缝地将嵌入式用户界面添加到应用中。GUI Guider可免费与恩智浦的通用和跨界MCU一起使用,并包括用于多个受支持平台的内置项目模板。

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BMS系统

下面让我们把聚光灯给到大明星BMS系统, BMS系统是专门用来进行电池运行管理的模块,是整个储能系统电池安全的重要保障,恩智浦的BMS方案在汽车市场得到了广泛应用和认可。

针对家庭储能(48V低压系统 )和户外电源应用方向,如下图所示,LPC551x/0x+MC33771C(Battery Cell Controller)可提供单芯片3-6及7-14串电池管理功能,LPC551x/0x具备96-150Mhz的主频,支持FPU和MMU指令,可高效率运行SOC、SOP、SOH等BMS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监测。

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针对家庭储能(高压500V-600V系统 ),如下图所示,LPC551x/0x+ MC33665/MC33774C的技术方案通过菊花链方式,提供对500V以上的电池包的支持。其中MC33774C作为恩智浦新一代模拟前端,单芯片支持18串电池管理,同时内建电池均衡功能;MC33665作为网关(Battery Gateway),为LPC551x/0x与MC33774C模拟前端提供桥接服务。

同时通过BJB模块总体负责高压侧电池包的电压电流采样,与LPC551x/0x之间采用通信方式实现有效电气隔离,有利于降低用户实现高压电气隔离的成本。

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此外LPC551x/0x提供了丰富的外设接口,其中LPC55(s)16支持多达9个FlexComm模块让你随心所欲增加UART、IIC、SPI等接口,同时支持1路CAN-FD,实现故障诊断和警告上报。

最后,恩智浦MCU目前支持多种接口的OTG实现方式,可以来对BMS控制板固件进行升级,可实现手机APP升级BMS控制板固件,并且自带多种加密算法模块(AES,SHA),有效保护用户代码。

BLE/WIFI无线通信产品

最后我们来介绍恩智浦BLE/WIFI无线通信产品线,恩智浦提供丰富的单模2.4GHz,及双模2.4GHz+5Ghz WIFI产品,并同时分别支持BLE4.2及BLE5.1标准,可用于家庭储能及户外电源的无线接入,同时恩智浦合作伙伴基于恩智浦芯片提供多种无线模组,方便用户快速接入亚马逊,百度云,阿里云,中移OneNET等云平台。
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在结束本文前,将恩智浦MCU相关产品的基本资源配置,列表如下以供参考:

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来源:恩智浦MCU加油站

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恩智浦天津工程团队开发了一款创新的IC封装高密度四方扁平封装(HDQFP),旨在提供比知名QFP更高的引线密度来简化封装组合。 

集成电路(IC)封装是指把半导体芯片封装起来,并提供从芯片的电触点到印刷电路板(PCB)的连接。该IC芯片由半导体晶圆制成,与铜和其它材料以复合形式层叠。晶圆经过测试并被分成单个芯片,然后对该芯片进行封装。IC封装与IC一样重要,因为封装有助于将IC裸片转变为有实际功能的产品。该封装可实现四个目的:防止物理损坏、防止腐蚀、帮助散热,最重要的是,将半导体设备上的电触点连接到外部环境(例如PCB)。系统工程师花费大量时间为每个应用选择合适的封装,不仅需要评估封装的容量和可靠性,还要权衡其性价比。 

封装技术(包括封装设计和架构、材料、工艺和制造设备)必须不断改进才能适应市场的经济高效小型化需求。在四方扁平封装(QFP)等成熟的封装技术方面进行创新困难重重,但现在已实现了突破。

HDQFP:突破QFP封装的瓶颈

超可靠四方扁平封装(QFP)多年来一直是首选封装。QFP持续为工程师及其设计提供多种好处:以经济高效的方式提供较高的机械性能、散热和可靠性等,还支持光学检查。但它的缺点是尺寸较大,随着当今微控制器需要的I/O不断增加,规格问题日益严峻。增加I/O数量会导致封装面积大幅增加,工程师会选择面积阵列封装来代替QFP ,如球栅阵列(BGA)、阵列四方扁平无引脚(QFN)或下面有类似QFN引线但密度更高的其它QFP版本。 

HDQFP封装有特殊的处理和板安装要求。请查看恩智浦最新的AN1321应用笔记,了解相关指南,点击下载>>

恩智浦中国天津装配厂(NXP-ATTJ)工程团队研发出了一种新的封装——HDQFP封装,大大缩小QFP的尺寸,同时最大限度地增加封装外围的I/O数量。 

1.jpg最初构想出该创意的恩智浦天津工程团队

他们的基本想法是将QFP的鸥翼引线与带引线的塑料芯片载体(PLCC)的J引线组合到两个从封装体延伸出来的引线间隙层中。通过这种配置,HDQFP可有效地使封装外围的引线数量增加一倍。因为各类引线到PCB的连接支持光学检查,因此所有HDQFP引线都可支持光学检查。 

新的封装设计并不代表工艺结束,后续还有大量的设计和工艺迭代,新的布线要求和板分析、溢胶问题、新的器件要求、接线可靠性、引线框成本、芯片公差、可制造性和产量等问题。尽管如此,天津厂最初提出这款设计的人员在工程方面积极探索新思路,多年来付出了辛勤的劳动和汗水,另外恩智浦全球的开发、制造、测试、产品、市场和销售团队以及我们的引线框和设备供应商也做出巨大贡献,共同攻克了各种挑战。 

与QFP相比,HDQFP具有多种优势

与QFP相比,HDQFP的优势主要体现在:

  • I/O密度较高:组合式PLCC J引线和QFP鸥翼引线

  • 全面可检查:所有引线均可全面检查,体现了我们始终如一地致力于全面品质把控、力争实现零缺陷的承诺 

  • 车规级可靠性:面向汽车和工业应用

  • 尺寸小:PCB上封装尺寸可减少47%,为客户节约成本 

  • 简化封装组合:将五种QFP尺寸减为两种HDQFP尺寸 

  • 无需额外的PCB成本:HDQFP使用与0.5mm间距LQFP相同的PCB线/间隙设计 

  • 焊接接头可靠性较高:9700个周期才会出现首次故障 

  • 组件级可靠性:达到2xAEC 1级以上

  • 散热和电性能与QFP相当

2.jpg对172 HDQFP (16x16)和176 LQFP (24x24)进行目视比较,尺寸缩小了55%

恩智浦全球员工综合运用其丰富的专业知识,积极参与创新,利用资深的技术知识、对市场的深刻洞察、强大的客户关系以及广泛的客户协助,群策群力打造出HDQFP。HDQFP已投入量产。

有关HDQFP的更多信息

  • 详细了解HDQFP封装开发的历程,以及恩智浦的工程团队不断探索更好的封装解决方案,并考虑汽车应用的零缺陷要求,欢迎阅读Chip Scale Review的“ 新兴技术(Emerging Technologies)专栏 (2021年9月/10月,第12-18页)”。

  • 有关通过可靠性测试、结构分析、可检测性评估以及机械、散热和电气模拟对HDQFP进行评估的技术参数汇总,可阅读相关技术文章(Technical article)(2021年11月/12月,第18-24页 )。

突破性技术,S32K3率先采用

S32K3微控制器系列(恩智浦S32K产品组合的最新成员)是第一款提供突破性HDQFP封装的恩智浦MCU,可提高I/O密度,同时满足汽车应用的严苛要求。S32K3 MCU目前提供100 10x10mm HDQFP和172 16x16mm HDQFP封装,带或不带裸焊盘。 

如需了解更多信息,可参阅博文《恩智浦新款S32K3 MCU可解决汽车软件开发的成本和复杂性问题》,点击阅读>>

本文作者

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Mathieu Clain,恩智浦半导体汽车处理部组合市场经理。Mathieu是一位经验丰富的市场营销专业人士,专注于汽车微控制器,领导制定营销策略和大众市场支持。Mathieu拥有阿尔卑斯格勒诺布尔大学的纳

来源:NXP客栈(作者:Mathieu Clain)

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围观 105

单芯片安全互联MCU解决方案集成了全功能NFC读卡器、可定制Arm® Cortex®-M33 MCU和完整的安全工具箱,可提供更快捷、更安全的NFC认证

恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克股票代码:NXPI宣布推出单芯片解决方案PN7642,方案集成了一个可定制MCU、一个NFC读卡器,符合SESIP 2级安全评估标准,将有助于为物理访问解决方案、耗材验证、安全身份验证等NFC用例打造更便捷安全的NFC交易体验。

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产品重要性

NFC技术已成为实现安全验证的基础,其应用场景丰富多样,如验证门口的人是否获得屋主的进门许可;或者确认插入医疗设备的耗材是否经授权可用于该设备。

恩智浦NFC物联网安全部门高级总监Alasdair Ross表示:“NFC是安全验证身份、物品必不可缺的技术。PN7642整合了可定制MCU、经NFC Forum认证的NFC解决方案以及完整的安全工具箱,可轻松将NFC技术集成到新开发的或已有的安全认证解决方案中。”

更多详情

PN7642包含经NFC Forum认证的高性能NFC读取器,输出功率为2W。方案集成的可定制Arm® Cortex®-M33 MCU搭载180kB Flash20kB RAM,以及一系列丰富的控制器和主机接口。该产品符合SESIP 2级安全评估标准,集成完整的安全工具箱、加密加速器和关键密钥存储功能,且均受到软件支持。

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详细了解PN7642,请访问NXP.com/PN7642?cid=PR

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体(纳斯达克代码:NXPI)汇集英才,共同创造突破性技术,为更智慧安全的互联世界保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商,恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破,同时不断推出解决方案,助力实现可持续发展的未来。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验,在全球30多个国家设有业务机构,员工达31,000人,2022年全年营业收入132.1亿美元。更多信息请登录http://www.nxp.com.cn

围观 23

新一代MCUXpresso工具集为复杂的嵌入式应用简化软件开发体验,增加了全新的集成开发环境(IDE)选择,支持使用开源项目,让开发人员轻松访问专用中间件和硬件抽象层,从而使得代码得以在恩智浦广泛的MCU产品开发中得到复用

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恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克股票代码:NXPI发布全新的MCUXpresso工具集,其丰富多样的工具和资源赋予开发人员更强的可扩展性、可用性和可移植性,从而更轻松快速地开发复杂的嵌入式应用。全新的MCUXpresso工具集在现有功能的基础上,增加了新的IDE产品,包括针对微软的Visual Studio CodeVS Code)定制的MCUXpresso IDE、支持代码复用的开源硬件抽象层、使用Open-CMSIS-Packs简化合作伙伴代码交付,以及一个全新的应用启动平台(Application Launch Pad),使开发人员能够轻松地交互访问恩智浦的应用软件和文档。

产品重要性

开发人员体验是决定能否高效快速地开发创新型产品的关键。无论是初入行业的新手还是久经沙场的老将,能够灵活地选择更适合其项目的软件和工具一定能在工作中得心应手。恩智浦投资开源社区以帮助加快开发速度和产品上市进程,让恩智浦合作伙伴能够更轻松地为开发人员提供专业软件,恩智浦推出的全新MCUXpresso工具集可为软件开发人员提供快速创新所需的丰富的资源和工具选择。

更多详情

恩智浦资深副总裁兼工业和物联网边缘产品总经理Charles Dachs表示:“现在的开发人员希望有更多的选择和开源选项,而不是被限制在专用系统中。全新的MCUXpresso工具集包含丰富的工具和资源,赋予开发人员更大的灵活性,轻松加快软件开发,掌控整个开发流程。我们让开发人员有机会接触更多的开源社区,简化专业合作伙伴软件的集成,以此帮助开发人员实现创新,扩展项目,更快地将复杂产品推向市场,并在恩智浦器件和平台之间轻松实现迁移。” 

全新的MCUXpresso工具集包含全新推出的MCUXpresso for VS Code,可实现快速响应的源代码编辑。该全新的IDE提供更多的构建系统选项以增加灵活性,包括备受开源项目青睐的系统(如ZephyrMatter),同时,新工具集仍保留对传统MCUXpresso SDK的支持,开发人员可自由选用。此外,开发人员还可以继续使用已有的IDE选项,比如MCUXpresso IDEIAR嵌入式工作台和Arm® Keil®开发工具。

此外,全新的MCUXpresso工具集为嵌入式生态系统集成提供了全面的一站式服务。该工具集将提供硬件抽象层(HAL),以简化恩智浦广泛微控制器产品组合中的代码复用和可移植性。MCUXpresso生态系统中的所有IDE都支持Open-CMSIS-Pack助力简化代码交付,由此,生态系统合作伙伴能够帮助客户大幅简化产品评估和集成过程,同时开发人员能够轻松地浏览现成软件集合。另外,全新的应用启动平台是一个应用设计资源的中央存储库,包含丰富的应用软件包、应用笔记和应用代码示例,开发人员可以通过一个直观的门户浏览可用软件。

敬请光临国际嵌入式大会恩智浦展位(4A-222),查看全新MCUXpresso for VS Code的演示。

更多信息,请访问nxp.com/MCUXpresso

其他资源:

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体(纳斯达克代码:NXPI)汇集英才,共同创造突破性技术,为更智慧安全的互联世界保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商,恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破,同时不断推出解决方案,助力实现可持续发展的未来。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验,在全球30多个国家设有业务机构,员工达31,000人,2022年全年营业收入132.1亿美元。更多信息请登录http://www.nxp.com.cn

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