RISC-V不可阻挡的势头进一步扩大，新的通用微控制器产品组嵌入了瑞萨电子开发的CPU内核，旨在满足广泛的节能、混合信号应用。

Giancarlo Parodi

Principal Product Marketing Engineer

自2020年10月以来，瑞萨电子正式活跃在RISC-V微控制器领域，并成功推出了两款ASSP产品，分别用于电机控制和语音驱动的HMI系统。现在，通用MCU增强了RISC-V产品组合。这是首款采用瑞萨电子自研开发的RISC-V内核MCU。

R9A02G021通用微控制器具有模拟和数字外设的有趣组合，如下图所示。

R9A02G021 RISC-V MCU框图

该器件具有128KB的大容量程序存储器，由于可以支持小块的2KB擦除，并且能够与初始的16KB启动部分交换以实现用户引导加载程序代码更新，因此可以更好地支持在线更新。为了使更新过程更加可靠，闪存屏蔽功能可防止意外擦除，并且可以永久保护。

对于软件IP保密性，闪存读取保护功能允许用户定义一个存储区域来保存程序代码，这些代码只能被获取以供执行，而不能作为数据读出。这有效地创建了一个可执行部分，该部分受到保护，不会受到简单复制的影响。生产控制可以使用唯一ID（在瑞萨电子工厂编程的只读设备唯一序列号）和用户ID（64位用户定义值）来实现。用户ID可以由客户在生产中的隐藏内存区域内编程，并且仅当应用程序映像在用户定义的内存位置中保存特定的“解锁密钥”值时才可读。通过这种方式，您可以确保只有合法应用程序才能访问机密值，该值可以进一步用作身份验证外部代理、生成数据加密密钥等的种子。事实上，嵌入了一个真正的随机数生成器硬件来支持这种简单但有效的用例。

具有16KB片上RAM，可为外设提供数据缓冲空间，并容纳所需的所有应用变量。几乎整个SRAM都受到奇偶校验位的保护，为了增强可靠性，4KB由ECC代码保护，能够纠正单bit和检测双bit错误。这是存储应用关键变量的地方，这些变量需要额外保护，以防止意外的环境变化（例如，永远存在的宇宙辐射粒子）。

应用参数和运行时信息状态可以存储在4KB的非易失性数据闪存中，可以以1KB为单元进行擦除，可当作EEPROM使用。

从系统性能来看，瑞萨电子RISC-V CPU在开源编译器上已经达到了3.27CM/MHz 的出色CoreMark分数，而其他专业工具链甚至可以进一步提高这一分数（请关注未来在EEMBC网站上发布的更多分数）。RISC-V指令集架构（ISA）是优化CPU实现的理想选择，瑞萨电子已经负责添加几个扩展，这对于深度嵌入式系统非常重要。乘法和位操作扩展以及内置的硬件除法器可加快操作速度，因为只需更少的指令即可获得相同的结果。额外的压缩指令进一步有助于减小代码大小、加快执行速度和节省功耗，因为闪存程序获取的数量减少了。

CPU还内置了一个动态分支预测器，该预测器可以观察程序流，并可以选择在分支期间采取的最可能的路径，以便可以在不中断和刷新管道的情况下执行下一条指令；这提高了每个周期的指令总数。结合所有这些CPU功能，用户可以在如此紧凑的设备中开发性能非常高的应用程序。

总体而言，开发了自己的CPU内核使瑞萨电子能够优化实施，完全控制设计选择，并确保未来产品的IP路线图。瑞萨电子在实现微控制器CPU方面拥有丰富的经验。这为客户提供了部署商业上可行产品的保证，并得到了瑞萨电子质量支持，消除了对专有架构的任何担忧。

如果没有足够的I/O接口，原始性能将毫无意义。该器件具有一组平衡良好的模拟和数字外设，可以较低的成本实现混合信号应用，因为许多构建模块已经嵌入到MCU中。例如，在模拟侧，有一个10通道12位A/D转换器（ADC）、一个2通道8位D/A转换器（DAC）、两个比较器和一个片上温度传感器。ADC和比较器可在1.6V至5.5V的整个工作电压范围内使用，ADC还可以输入外部基准电压源，从而轻松适应应用需求。

数字连接部分支持许多协议，如UART、SPI、I2C，甚至还有专用的远程控制接口。电池供电应用具有300nA的出色待机电流消耗，并保留了所有SRAM内容。在这种情况下，应用程序可以在短短4 μs内快速恢复运行，随时准备对外部唤醒事件做出反应。通过实时时钟或内部32位低功耗定时器可实现较长的待机时间。注重可靠性的应用将受益于应用看门狗、第二个独立于时钟的看门狗、CRC单元、时钟监视器和ADC自检逻辑。甚至工作温度都不是问题，因为该设备可以在高达125 °C的温度下不受限制地运行。

从新架构开始从来都不是一件容易的事，尤其是当习惯于使用市场上建立的主导传统架构和专有架构时。至少要投入大量的时间和精力来研究差异的复杂性，而对于我们中间的务实者来说，抓住一些测试平台并配置一个合适的工具环境来探索和尝试事物。正因如此，瑞萨电子提供一套功能齐全的免费工具，让您的体验更加顺畅和轻松。基于Eclipse的e² studio IDE包括一个代码生成器插件、一个基于LLVM的编译器和一个调试环境。开始测试项目所需的所有构建块！您还可以查看许多应用说明，其中已有示例项目，还有更多项目正在开发中。

拿到我们简洁的快速原型板，它确实是理想的硬件平台——成本低廉，可通过传感、显示和连接功能进行扩展。你有一些Pmod™、Arduino或Grove附加模块吗？抓住它们，开始实验吧！板载SEGGER J-Link使您只需一根USB-C连线即可开始测试您的项目。请注意，同一连接还可以支持虚拟UART-CDC通道，因此您可以为应用程序实现调试控制台或控制终端。

FPB-R9A02G021 RISC-V MCU快速原型板的更多内容请到下方链接查看：

很多家用电器中都有水箱，例如饮水机、加湿器、咖啡机，一个可靠的水位检测系统是必不可少的。传统的浮球水位检测在使用一段时间后可能会出现浮球卡住的现象，且浮球的大小容易受温度影响，热胀冷缩，稳定性不高；如果利用光电式水位传感器来检测水位，虽然解决了以上问题，但由于传感器需要与液体发生接触，容易造成水质污染。

中微爱芯的隔空水位检测方案解决了以上问题，采用触摸专用MCU，无需外置传感器，具备无污染、易使用、成本低等优点，极大地提升了水位检测的性能和方便性。

01、隔空水位检测原理

该方案采用了电容式水位检测，液体高度不同，叠加在电极上的电容也不同，通过采集对应电容变化，再经过内部逻辑运算，来反应液体对应的高度。中微爱芯水位检测方案具有极高的电容检测灵敏度，可检测到水位变化带来的微小电容变化。

02、方案介绍

中微爱芯隔空水位检测开发板搭载了AiP8F32XX系列触摸MCU，支持三档水位检测，可隔空2mm使用，能够准确判断容器内水、黏稠性或者含杂质的液体的液位变化，可实现触摸、显示、水位检测三合一，具有出色的抗干扰特性。

03、方案框图

04、方案优势

1. 隔空水位检测，无污染，无腐蚀；

2. 架构简单，使用灵活，可提供水位监测函数库，方案开发更便捷；

3. 单芯片支持多档水位检测，轻松检测各种水位状态；

4. 抗干扰性强，具备出色的ESD、EFT、CS性能；

5. 性价比高，提供触摸+显示+水位检测一体化解决方案；

6. 可有效应对水垢堆积带来的检测失灵等问题。

05、应用产品

饮水机、净饮机、咖啡机、水壶、洗碗机、制冰机，养生壶、开水壶、加湿器、洗地机等家用电器和工业控制等需要液位提醒的场景。

触摸MCU推荐

近日，中微半导体（深圳）股份有限公司（以下简称：中微半导 股票代码：688380）宣布推出8位RISC架构IO型OTP MCU SC8P05x系列。该系列芯片标配比较器、LVD及3路以上PWM，外围配置简单并经成本优化，搭配高性价比解决方案，可灵活满足成本敏感型开发应用，如小家电控制、玩具、小风扇、小夜灯、电动牙刷等。

中微半导SC8P05x系列包括SC8P052、SC8P053、SC8P054三款型号，全系列产品功能丰富并以简单易用、高性价比为设计宗旨。芯片内置16MHz RC振荡器，最多达2Kx16Bit ROM、128x8Bit RAM和2个Timer，1.8V~5.5V供电，工作温度-40℃~85℃，最多达14个I/O，休眠功耗可低至0.6μA，大大降低整体系统功耗。

SC8P05x全系列集成先进特性和多种功能，仅需很少的外部元件，可简化系统设计难度并降低总成本。SC8P05x全系列标配3路以上PWM，最多可达5路，可配置1组互补PWM输出。同时标配1路模拟比较器，配合内部1.2V BG，可实现电源电压监测，保障系统稳定运行。

SC8P05x系列提供多种封装形式，包括SOT23-6、SOP8、SOP14、SOP16，灵活满足尺寸不断缩小的消费电子产品开发需求。

近日，备受瞩目的国际嵌入式展Embedded World 2024在德国纽伦堡召开，来自全球近千家电子产业头部企业集结参展，带来一场异彩纷呈的“前沿高端技术和产品”盛宴。

兆易创新携旗下最新产品及解决方案惊艳亮相，全面展示了其在边缘计算、工业、汽车、IoT等领域广泛的应用潜力。这不仅凸显了兆易创新卓越的产品创新力和技术领导力，还将助力公司加速拓展在全球市场的业务布局。

那么，此次展会上，兆易创新究竟带来哪些“神秘”产品呢，揭晓答案的时刻来啦！

基于在嵌入式领域多年的深厚积累，兆易创新满怀诚意地携一系列硬核科技产品“组团出海”，其中包括最新推出的GD32F5系列高性能MCU、GD32H7系列超高性能MCU、GD32A503系列车规MCU、GD32VW553系列双模无线MCU、GD32W515系列无线MCU、车规级GD25 SPI NOR Flash等产品和解决方案，吸引了众多参观者驻足观看交流。

工业高性能应用新选择

兆易创新最新推出的GD32F5系列高性能MCU基于Arm® Cortex®-M33内核，最高支持200MHz的运行主频，配备了高达7.5MB的片上Flash以及1MB的SRAM，可提供完整的软硬件安全方案，能够满足工业市场对高可靠性和高安全性的需求，广泛适用于能源电力、光伏储能、工业自动化、PLC、网络通讯设备、图形显示等应用场景。在本次展会上，重点展示了GD32F5安全OTA升级解决方案，该系列最大支持2MB程序RWW (Read-While-Write) OTA升级，能够在业务不中断的情况下进行代码升级，兼顾实时性与稳定性。

▲GD32F5系列安全OTA升级解决方案

全面释放边缘计算潜力

凭借内置的高级DSP硬件加速器、双精度浮点单元（FPU）以及高达600MHz的时钟频率、3840KB Flash/1MB SRAM大幅扩容的空间，兆易创新GD32H7系列超高性能MCU非常适合满足边缘计算应用的处理需求。例如，GD32H7系列AI语音识别解决方案展示了使用Sensory语音识别算法可实时检测语音关键词。

▲GD32H7系列AI语音识别解决方案

此外，现场还展示了GD32H7系列MCU与Azure、AWS等行业标准实时操作系统（RTOS）以及与emWin、LVGL和QT等图形用户界面（GUI）良好的兼容性。GD32H7可广泛用于数字信号处理、电机变频、电源、储能系统、民用无人机、音频视频、图形图像等各类应用。

汽车电子赋能未来智行

基于GD32A503系列车规级MCU的流水转向灯解决方案吸引不少观众围观。该方案不同于传统的开关式控制逻辑，而是采用了更为复杂的时序逻辑来实现精确的时序和亮度控制。

▲GD32A503系列LED流水转向灯解决方案

BLDC电机控制方案展示了GD32A503中PWM定时器高效的电机控制功能。现场同时展示了兆易创新与SoC合作伙伴共同开发的基于车规级SPI NOR Flash GD25系列的评估模块，其中包括高性能毫米波角雷达、长距雷达系统以及地面动态投影解决方案等尖端技术。

▲GD32A503系列BLDC电机控制解决方案

▲采用车规级GD25 SPI NOR Flash的毫米波雷达模块

物联网技术引领万物互联新时代

基于GD-xD-W515-Eval评估板集成了兆易创新的多款产品，包括GD32W515系列无线MCU、GD25Q128E SPI NOR Flash、GD308BC2416 BMIC、GD30LD1002 LDO以及GSL6157指纹传感器，能够帮助客户在一个综合套件中评估多种软硬件组合，可广泛适用于智能门锁、智能家居HMI和电子烟等领域。

▲GD-xD-W515-Eval评估板

兆易创新基于RISC-V内核的GD32VW553系列双模无线MCU支持Wi-Fi 6和Bluetooth LE 5.2无线连接协议。凭借出色的边缘处理和连接特性，GD32VW553可适用于智能家电、智慧家居、工业互联、通信网关等多种无线应用场景。着眼于低开发预算的需求，该系列MCU亦可成为办公设备、支付终端及各类物联网产品的理想选择。本次展会中基于GD32VW553系列MCU的Matter解决方案正是该产品特性的集中体现。

▲GD32VW553系列Matter解决方案

构建完整生态系统

加速客户产品上市进程

兆易创新已经构建了完善的生态系统，能够帮助客户轻松地应用我们的产品，加速自身产品的研发进程，抢占市场先机。兆易创新已经与QT、Embedded Wizard、Sensory、IAR、SEGGER、P&E Micro、LAUTERBACH等行业伙伴在GD32系列产品上达成了广泛的合作。此外，公司还与Synaptic Laboratories密切合作，利用安装在HS CRUVI内存板上的Octal NOR Flash设备，为其xSPI多总线内存控制器IP提供支持，该解决方案专为一家领先的FPGA供应商量身定制。

英飞凌科技股份公司（FSE代码：IFX / OTCQX代码：IFNNY）在2023年持续扩大其在汽车半导体市场的领先地位。TechInsights的最新研究显示，2023年全球汽车半导体市场规模增长16.5%，创下692亿美元的记录。英飞凌的整体市场份额增长了一个百分点，从2022年的近13%增长至2023年的约14%，巩固了公司在全球汽车半导体市场的领导地位。英飞凌的半导体产品是各种关键汽车应用的重要组成部分，包括驾驶辅助和安全系统、动力传动和电池管理系统、多种舒适功能、车载信息娱乐系统以及安全功能等。

根据TechInsights的数据，2023年英飞凌在所有地区的市场份额均有增长，并且继续在中国和韩国市场保持领先。此外，英飞凌在日本汽车半导体市场的份额也增长明显；在欧洲的市场份额稳居第二；在北美的市场份额位列前三。

英飞凌科技汽车电子事业部总裁Peter Schiefer

英飞凌科技汽车电子事业部总裁Peter Schiefer表示：“很高兴看到英飞凌在汽车半导体供应市场的领先优势得到进一步巩固。我们能够获得巨大成功的原因在于我们具备提高客户解决方案价值的产品创新和系统能力。英飞凌的汽车半导体为未来更加清洁、安全和智能的交通出行奠定了基础，这一成就将激励我们继续前进。”

TechInsights汽车终端市场研究执行总监Asif Anwar表示：“在TechInsights 2023年汽车半导体厂商市场份额排名中，英飞凌以近14%的市场份额稳居榜首。该公司的汽车半导体收入同比增长了26%以上，较第二和第三名的领先优势扩大了4个百分点。”

领跑全球汽车微控制器（MCU）市场

2023年英飞凌的汽车MCU销售额较上年增长近44%，约占全球市场的29%。汽车MCU销售势头强劲是推动英飞凌业绩增长的主要因素，并帮助公司在该市场首次问鼎全球第一。

MCU是汽车行业的关键组件，用于控制和监测汽车中的各种系统，例如电动动力传动系统、电子电气（E/E）架构、高级驾驶辅助系统（ADAS）以及自动驾驶系统、雷达和底盘等。英飞凌的AURIX™MCU系列和TRAVEO™ MCU系列推动了汽车行业向自动驾驶、网联和电动汽车的转型，是助力公司领跑全球汽车MCU市场的重要贡献者。这两大系列将功耗和性能提升与虚拟化、AI建模、功能安全、网络安全和网络功能领域的最新趋势相结合，为新的E/E架构以及下一代软件定义汽车奠定基础。

关于英飞凌

英飞凌科技股份公司是全球功率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58,600名员工，在2023财年（截至9月30日）的营收约为163亿欧元。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）。