立功科技

上海先楫半导体科技有限公司（先楫半导体，HPMicro）推出了国产高性能微控制器HPM6800系列，致力于提供单主控的数字仪表及HMI解决方案，携手生态合作伙伴构建全新的数字仪表显示及人机界面应用平台。广州立功科技股份有限公司（立功科技，GZLG）基于先楫高性能 HPM6800 MCU 搭载 AWTK GUI 组件开发的全新汽车液晶仪表解决方案，使用RTOS系统满足开机速度和运行过程中的实时性要求。屏幕采用双通道LVDS高清液晶屏, 分辨率为 1920*720, 方案可实现三个界面显示：传统指针仪表表盘、科技版异形进度条表盘和IACC自动驾驶表盘。在显示性能方面，实现60帧的指针刷新和30帧的路况信息刷新，满足传统指针仪表的硬性要求。软件加持自主AWTK GUI框架赋能，强大易用，能够最大化发挥MCU性能，满足仪表核心参数需求。同时，立功科技有完善的自研开发套件投入和丰富的软硬件支持积累，经验丰富，能够满足客户多样化的开发需求。

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立功科技市场经理曹旭雷在视频中现身说法，带大家了解该数字仪表方案的优势及目标市场。

芯片优势

① 先楫半导体HPM6800系列产品主频高达600MHz，内置RISC-V内核，算力高达1710DMIPS。

② 采用了高性能 2.5D OpenVG GPU，支持OpenVG Lite图形库和2D图形加速PDMA，内置1MB SRAM，支持DDR2/DDR3/DDR3L接口，2个SD/eMMC控制器，提供高效的内存管理。

③ 集成2组 4 Lane MIPI-DSI/LVDS-Tx 显示接口和2组 2 Lane MIPI-CSI/LVDS-Rx 摄像头接口，满足多种图像连接需求。

④ 集成JPEG编解码器。

⑤ 4路音频输出，多路语音及麦克风接口。

⑥ 1路千兆以太网，1个2Msps 16位高精度ADC。

⑦ 丰富外设：1路高速USB，8路CAN FD，9个UART，4个 SPI，4个 I2C。

⑧ 集成AES128/256，SHA256加速引擎和硬件密钥管理器，支持固件软件签名认证，加密启动，加密执行，可防止非法的代码替换，篡改或复制。

⑨ 单芯片MCU开发简便，启动时间低至百毫秒，支持各种低功耗模式。

⑩ 符合车规AEC-Q100 等级2。

方案优势

使用AWTK开源GUI引擎开发, 跨平台、开发高效, 占用资源少，界面设计自由。
丰富的UI显示界面，包含指针仪表、多媒体、实时路况信息等。
采用高性能车规级MCU, 性能强大, 实现 60fps的指针刷新, 30fps的路况信息刷新, 满足传统指针仪表硬性要求。
采用双通道LVDS高清屏, 抗干扰能力强，支持高分辨率和高清显示。

Solution Block Diagram:

来源：先楫半导体HPMicro

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围观 32

本文导读

您有关注过LDO掉电过程吗？您有了解过有的LDO为什么会掉电缓慢吗？您注意到了MCU的上电要求了吗？今天实测一款普通LDO与ZL6205的掉电过程并且告诉您ZL6205是如何保障MCU可靠上电的。

LDO电路中电容的作用

对于需要进行掉电保存或掉电报警功能的产品，利用大容量电容的储能作用，为保存数据和系统关闭提供时间，往往是很多工程师的选择。而在不需要掉电保存数据的系统中，为了抑制电源纹波、电源干扰和负载变化，在电源端也会并接一个适当容量的电容。电容作为LDO输出端必须的器件，那么对于普通的LDO这么多的电容可能会产生什么影响呢？而带掉电快速放电功能的ZL6205又是怎么做到既能保证电容能够为MCU保存数据提供时间又能够做到快速掉电的呢？

某普通LDO应用电路

图1为实际应用中某普通LDO电路，该电路输入输出端均有较大的电容连接。该LDO是一个普通的LDO，在上下电过程中基本可以看成是输出跟随输入的。当LDO输入端掉电，输出端电容的残存电荷得不到快速释放时，会造成LDO输出端掉电缓慢。

图1 某普通LDO应用电路

某普通LDO掉电测试

为了看到普通LDO的掉电过程，基于图1的应用电路，掉电过程实测如图2所示。图中蓝色线（通道1）为掉电时输入的电压波形，粉色线（通道2）为掉电时输出电压波形。图中可以看到该LDO在没有其他额外的电流泄放电路辅助时，输出电压经过2s的缓慢掉电，输出端电压值只跌落到300mV。

图2 某普通LDO缓慢掉电过程

缓慢掉电对MCU的影响

增大电容使用上面某普通LDO的确能够为MCU保存数据提供了足够的时间，但是MCU保存数据都是在掉电的初期进行的，在掉电的后期，低压区阶段还在缓慢掉电对MCU又会产生什么影响呢？

我们都知道MCU都有一定的上电时序要求，例如图3为某MCU的上电要求，根据图中可知该MCU对上电的要求有：

1、上电前的电压VI需要低于200mV至少12us；

2、上电时间tr不能超过为500ms。

图3 某MCU上电要求

当上面的普通LDO给该MCU供电时，要是进行掉电又快速上电的测试，根据图2可知，该LDO经过2s的掉电，电压依然会维持到300mV左右，即使接入MCU做负载，但是当仅仅给MCU这样的轻负载供电时，MCU一旦进入欠压区域，内部就会进入保护状态，很多外设会关闭，消耗电流会很小，对LDO的掉电过程影响极为有限。所以该普通的LDO给该MCU供电在掉电后需要做快速再次启动上电时就会不满足要求1：上电前的电压VI需要低于200mV至少12us。这样该MCU有可能会“死机”。

ZL6205掉电测试

增大电容使用上面某普通LDO的确能够为MCU保存数据提供了足够的时间，但是MCU保存数据都是在掉电的初期进行的，在掉电的后期，低压区阶段还在缓慢掉电对MCU又会产生什么影响呢？

现在使用引脚封装兼容的ZL6205直接替换上面图1的普通LDO，然后在相同的电源下进行掉电测试。图4实测相同的电路下ZL6205的掉电过程。其中蓝色线（通道1）为掉电时输入的电压波形，粉色线（通道2）为掉电时输出电压波形。
上面说到某普通LDO在大电容的电路中也能够为MCU保存数据提供时间，但是普通的LDO在MCU保存完数据以后，电压很长时间都不能跌落到0V，容易造成MCU在再次启动时“死机”。从图4的ZL6205掉电曲线可以看到，ZL6205因为在VIN>2.1V之前VOUT会跟随VIN的电压，这就能够为MCU掉电初期保存数据提供时间，只要改变输入电容的大小就能控制这个跟随阶段的时间长短，为保存数据提供需要的时间。在VIN≤2.1V后，ZL6205的电压就会快速跌落到0V，这样就能避免不满足上面MCU的上电要求而容易造成“死机”的现象。可以说是既为MCU在掉电初期保存数据提供了需要的时间，掉电后期又实现了快速掉电，为MCU再次上电提供保障。

图4 ZL6205快速掉电过程

ZL6205为什么能够快速掉电呢？图5是ZL6205结构框图，ZL6205在输入欠压或者EN禁能时会把输出关闭，这样即使输入端掉电很缓慢也不会影响输出快速掉电，并且ZL6205在输出关闭后会立刻启动内部掉电快速放电电路使输出端电容的残存电荷得到快速释放，加速电压跌落。

图5 ZL6205内部框图

上面图4的掉电波形是使用图1的电路测试的，因为图1的LDO使能脚EN直接接到VIN，所以会有一段输出跟随输入电压的过程。这种电路非常适合MCU在掉电时需要时间保存数据，同时又需要快速放电的系统。
对于上下电需要一步到位的供电系统，可以使用下图6这样的电路。因为ZL6205带使能引脚，有着相对稳定的使能电压阈值。通过不同比例的分压电阻可以设置芯片上电启动电压值和掉电输出关闭电压。

图6 ZL6205典型应用电路

假如使用EN脚使用电阻分压设置上电使能电压值（如上图6，具体EN实际使能电压详见ZL6205数据手册），上电和掉电过程就会如图7所示，蓝色为ZL6205的输入电压，粉色为ZL6205输出电压。当输入电压跌落到了设置的关闭电压值，ZL6205的输出快速掉电。当输入电压上升到设置的电压值时，ZL6205快速启动。上下电过程中，输出都没有跟随输入的阶段，掉电和上电都是一步到位，这样的上下电速度是完全满足MCU的上电要求的。

图7 ZL6205利用EN设置关闭与开启点

来源：立功科技

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围观 63

在MCU产业快速发展的今天，市面上的MCU品牌越来越多。不同厂商、型号之间，MCU外设可能千差万别，这给广大嵌入式开发人员带来了诸多烦恼。实际上，对于同类外设，虽然底层差异性很大，但用途却是基本相同的，例如，无论何种芯片上的UART外设，其提供的核心功能无非是发送串口数据或接收串口数据。为此，AMetal对同一类外设进行了抽象，基于外设功能设计了相应的通用接口（也称之为标准接口），使得不同厂商、型号的MCU外设都能以通用接口操作。

AMetal轻量级嵌入式开发平台包括了芯片级的裸机软件包，定义了跨平台的通用接口（使得基于AMetal的应用程序可以和具体硬件完全分离,实现跨平台复用），并提供了一系列驱动及常用的软件服务。

AMetal开发平台

AMetal开发平台目前已支持多款兆易创新的MCU产品，包括GD32F103、GD32F450，以及GD32E5系列，适配的SDK已在github及gitee上进行开源发布，源码地址为：

github: https://github.com/zlgopen/ametal

gitee: https://gitee.com/zlgopen/ametal

同时立功科技同步推出了基于GD32 MCU的评估板，硬件接口丰富，并支持AMetal开发平台。

ZLG评估板简介

目前有两款基于GD32 MCU的ZLG评估板，分别采用了GD32E507VET6和GD32F450VET6。两款评估板最大程度地引出了主控芯片的外设资源，以GD32E507评估板为例，包含1个以太网接口、1个USB HOST接口、1个音频HP_MIC接口、1个LINE_IN 接口、1个数字测温芯片LM75、2个LED、1个蜂鸣器、2个MiniPort接口以及1个电机专用接口（配合立功科技的电机驱动板，可支持有感、无感BLDC电机）。可广泛应用于工业控制、消费电子、电机应用等，丰富的接口可满足绝大多数应用开发。

GD32E507评估板
“GD32F450评估板"

GD32F450评估板

GD32主控芯片简介

GD32E507系列MCU基于全新Arm Cortex-33内核，处理器主频最高可达180MHz，配备了512KB的Flash和128KB的SRAM，具有UART、I2C、SPI、以太网、CAN、SDIO等丰富的通信接口以及ADC、DAC等通用模拟外设。为数据密集、算法密集、传输密集的高精度工控和消费类应用，提供了高性价比的解决方案。

GD32F450系列MCU基于主流Arm Cortex-M4内核，处理器主频最高可达200MHz，配备了3MB的Flash和512KB的RAM，具有UART、I2C、SPI、以太网、CAN、SDIO等丰富的通信接口以及ADC、DAC等通用模拟外设。拥有广泛的应用场景，如高精度工业控制领域的扩展，面向数字电源、电机变频、测量仪器、混合信号处理、高端消费类等应用场景。

AMetal平台特点

立功科技基于AMetal开发平台适配了完整的底层驱动及标准接口，用户使用时，可以完全脱离用户手册及繁杂的寄存器操作，直接调用AMetal提供的接口函数，软件开发效率将大大提高，极大缩短研发周期。

快捷的开发模式

同时AMetal平台提供了大量高效、功能完善的服务组件：

✔ 包括USB、Lora、Modbus、链表、环形缓冲区等；

✔ 诸多常用器件的驱动，如：74HC595、LM75、EP24Cxx、MX25xx、DS1302等；

✔ 大量传感器驱动组件：温湿度传感器、陀螺仪、光照传感器、颜色识别传感器等；

✔ 专用芯片驱动组件：专用蓝牙芯片驱动、专用NFC读卡芯片驱动等；

✔ 专用算法库：差分升级算法、Pdf生成算法等。

基于AMetal平台开发，可以极大节省了用户驱动调试的时间，AMetal的驱动组件还在不断增加中，基于这些庞大的驱动组件，就可以如搭积木一般快速开发应用。

丰富的驱动组件积累

AMetal平台驱动和组件均经历了多个实际产品的全面验证，这些产品在AMetal平台上进行功能开发并实现量产。通过AMetal提供的SDK驱动和驱动组件，用户产品成型速度极快，有效地缩短了开发周期，为用户带来快速抢占市场的增值体验。

多样的应用量产验证

后续AMetal嵌入式开发平台将持续导入GD32 MCU产品家族中的其它产品型号，立功科技专注于底层驱动设计，基于AMetal平台进行开发的用户只需关注行业需求，集中资源做好用户体验，加快产品上市的速度。GD32F103、GD32F450、GD32E5系列MCU基于AMetal平台的SDK已在github及gitee开源发布，欢迎各位工程师联系立功科技在当地的销售申请开发板试用。