MCU

MCU是Microcontroller Unit（微控制器单元）的缩写，它是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出端口（I/O）、定时器（Timer）、串行通信接口（UART、SPI、I2C等）和其他外围设备控制器的单个芯片。MCU通常用于嵌入式系统中，用于控制各种电子设备和系统。

由于其集成度高、体积小、功耗低以及成本相对较低等特点，MCU被广泛应用于各种嵌入式系统中，例如智能家居设备、医疗设备、汽车电子系统、工业自动化等。MCU的选择通常基于应用的需求，如处理性能、功耗、外设接口等因素。

随着成本的降低和技术的进步，微型逆变器的市场需求正在增长，特别是在分布式光伏领域。2023年中国新增光伏装机量巨大，尽管微型逆变器在国内市场尚处于起步阶段，但在海外市场尤其是欧美地区已经得到了广泛应用。预计到2025年，微型逆变器市场规模将达到864亿元，五年复合年增长率为80%。微型逆变器在提高发电效率和安全性方面的潜力正在被越来越多的用户所认可，特别是在户用和小功率商业场景中。

AG32 MCU有高达3个12bit ADC(1M SPS、17 channels)，内置了2K的CPLD资源，可通过CPLD逻辑自定义定制开发特色功能，可用于实现对光伏逆变器内部各种传感器的高速数据处理和逻辑控制。例如，监测太阳能电池板的输出电压和电流，并根据实时数据调整逆变器的工作状态，以最大限度地提高能源转换效率。

通过集成CPLD逻辑和比较器，AG32 MCU产品可以帮助微型光伏逆变器实现更精确的数据处理和逻辑控制。例如，监测环境温度和光照强度，以调整逆变器的工作模式，确保系统在不同条件下的稳定性和效率。

此外，微型光伏逆变器还可与温度传感器、LED指示灯外部等组件连接，实现对系统环境和运行状态的监测和控制。LED指示灯可以用于显示系统工作状态，为系统提供更多的信息反馈。

方案特点：

1、AG32具备最高248MHz时钟频率，拥有丰富的外设，包括五个UART、两个I2C、支持USB、CAN和SPI通道等丰富的外围模块，以其高速的指令执行速度、方便的JTAG调试方式和低功耗等特性为数据采集与处理的设计提供了一个较为完善的平台。

2、AG32拥有3x12位最多3M SPS的ADC（17个通道），和2个DAC，并且提供两个双通道比较器。

3、AG32初始与STM32管脚兼容，但可以通过配置文件全部灵活重定义，给内核中的MCU和CPLD使用，因此可提供超出STM32的GPIO口数量。

4、AG32的MCU和CPLD通过芯片内部AHB总线高速通信，速度远超传统SPI。

5、AG32内置CPLD可实现客户定制逻辑功能。

6、提供32/48/64/100多种封装。

来源：AG32MCU +cpld

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围观 35

在智能家庭的应用场景中，声音能赋予产品更多价值。Holtek针对I/O Voice MCU HT68RV032/033/034 语音应用系列推出更大容量的HT68RV035，最大特点为内建16Mbit Voice Flash ROM，语音可重复更新，最长可达680秒语音。非常适合各类型语音应用终端产品如智能家电、消费型电子等。

HT68RV035内建Delta Sigma PWM功能的大电流输出口，可直推0.5W喇叭，音质清晰且音量大。内置LVR功能，无需外加复位电路。支持Holtek Voice Workshop平台编辑语音，最多可支持1024段语音、96段语句支持客户语句编辑功能，并提供ADPCM4/5、µ-Law & PCM12语音压缩模式。支持单线、双线、SPI、I²C与主控MCU通信模式以及按键控制模式。

HT68RV035提供8-pin SOP和16-pin NSOP封装，具高性价比，可满足各种产品应用需求。

来源：HOLTEK

围观 11

MG82F6P32系列为笙泉科技近期新推出的低功耗增强型1T 8051 MCU芯片，其内置了32KB Flash、硬件PD协议、双运放器(OPA)、双比较器(ACMP)、PGA，并搭载增强型PWM...等功能。本系列MCU具有丰沛的模拟外设资源，能精简产品外围电路，可广泛应用于无线充、移动电源、电机控制(如个人护理/按摩仪…)、TWS耳机充电座、BMS、安防(传感器/门警报器)、小家电…等应用领域。如此丰富强大的功能，可说是满足多元应用的高性价比 MCU。不久將來，笙泉科技也会提供无线充方案，可帮助客户更轻松快速地将无线充产品推向市场。

MG82F6P32主要特色:

●32KB Flash、2KB RAM，最高主频32MHz

●1.8V~5.5V宽工作电压，待机模式1.5µA@5V

●具硬件PD协议编/解码

●2组OPA运放、1组PGA放大、2组ACMP比较器，适用小讯号放大及阈值设定

●内建硬件ASB两通道总线，可控制ARGB灯条

●8通道16位PWM，其中3对可互补PWM输出含死区控制

●8通道12位 ADC，可检测不同模拟讯号的数值

●具有UART / SPI / IIC通讯接口，以及DMA传输

●SSOP28 / LQFP32 / QFN32封装，25/29个IO数量

●105度工规温度，适用于PD充电/传感器/安防场域

其中我们针对PD协议、OPA运放和PGA放大作为MG82F6P32三大亮点，进行加强介绍：

1. PD(Power Delivery)协议与取电端

●MG82F6P32 支持取电端(Sink)

- 无需专用PD IC，仅需两个三极管以节省成本

- 高效率硬件编/解码，无需32位核心之算力

- 支持PD 3.0 PPS协议，软件自定义充电功率与电压

- 提供PD范例程序，帮助客户快速导入开发

2. OPA运算放大器 (Operational Amplifier )

●低输入飘移，出厂端校准3mV，客户自校准0.5mV ~ 1mV

●支持低功耗模式，静态电流0.3mA

●可选参考输入源，内部1.2V参考电压或可串接PGA

●可设定为比较器模式，支持中断唤醒

●轨对轨放大，电压范围更宽不失真

●高带宽15MHz强化信号稳定性，高摆率可快速爬升不失真

3. PGA可编程放大器 (Programmable Amplifier)

●可设置总放大倍数 1x, 2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x,128x

●软件控制放大输入模拟信号

●输出可直接连接到ADC、ACMP或OPA

●支援2种电源模式，正常电源、低功耗模式

MG82F6P32主要应用:

MG82F6P32系列规格:

若对MG82F6P32新品有兴趣或需进一步信息，可浏览笙泉科技官网:

https://www.megawin.com.tw/zh-CN/product/MG82F6P32

来源：megawin笙泉科技

围观 42

近日(8月16日)，上海积塔半导体CEO周华一行到访凌烟阁，向凌烟阁CEO李宏俊赠送由张汝京博士亲笔签名的纪念晶圆，庆祝凌烟阁自主研发的Magpie-G1 RISC-V MCU在GTA 40nm设计制造工艺流片及点亮成功。在8个月时间内，实现了MCU从制程导入到产品验证，这充分展示了凌烟阁在芯片设计新制程导入方面的强大执行能力。

Magpie-G1利用积塔的40nm工艺及基础组件库(Foundation Library)，结合凌烟阁自主研发模拟IP(Crista-G40)，提供高效能、低功耗的芯片设计解决方案，满足MCU芯片对高效能、低功耗、高集成度最严苛的应用需求，将大幅提升其产品的市场竞争力，并加速国产特色工艺的发展进程。

积塔CEO周华表示，凌烟阁Magpie-G1在GTA 40nm设计制造平台成功点亮，充分展示了凌烟阁的芯片设计能力以及积塔的制造实力，是双方深度合作的结晶。未来，积塔将与凌烟阁紧密合作，继续推进积塔40nm工艺节点，借助凌烟阁快速实现量产和客户的导入。希望双方继续努力，加强合作执行力，让流程更加流畅。通过大家的努力，助力积塔40nm平台能够成为国产替代化的生力军。

凌烟阁CEO李宏俊表示，这款MCU的成功开发，是凌烟阁坚持研发投入的结果，也是积塔长期以来支持国内芯片产业发展的成果。未来，凌烟阁将继续深化与国产半导体企业的合作，推动更多高性能、高安全标准的芯片产品实现量产。

凌烟阁车用MCU平台遵循ISO 26262车用安全标准，内建双核锁步功能，能执行相同代码并严格同步，实时进行错误检查及纠正，以确保在关键应用中的高可靠性和安全性。

凌烟阁Magpie-G1 MCU，搭载Crista-G40，采用模块化设计的数字核心和客制化模拟IP。利用RISC-V架构具有的弹性模块设计方案特点，一套架构可满足多种不同的应用，并根据不同的应用需求添加不同的指令，实现可扩展的功能，显著加快开发进度，从而节省开发成本。同时，Magpie-G1 MCU搭配凌烟阁自研多种符合车用的IP，例如高规格的数模转换IP、准确的时钟类IP及多种高可靠性的标准单元库等，达到高可靠性及高精度的高端应用场景需求。

凌烟阁Magpie-G1 MCU内建电路模块Crista-G40

Crista-G40包含各种模拟IP：

1、四通道的16bit模拟数字转换器(ADC)，具备偏移校正(offset calibration)功能，可大幅保障模拟数字转换的精准度

2、12bit的数字模拟转换器(DAC)，采用R2R架构，具有低噪声和高精度的优点

3、八通道的电压比较器，可以实时比对8对的电压输入大小

4、各类时钟电路IP，例如PLL和2组高精度的震荡电路(32kHz和48MHz)

5、高精度的温度传感器电路

6、多种外设接口，如UART、SPI、I2C等，这些组成使Magpie-G1适用于各种应用场景

有别于传统的芯片设计服务企业，凌烟阁的算法与系统方案团队深耕“智能视觉与光学传感器”的系统融合，为芯片客户提供解决方案开发服务。在此次验证中，Magpie-G1 MCU作为主控，通过外围接口，成功测试了手势识别、单点TOF测距，通过LoRa通讯模块接收远端黑光相机的实时信号，并在OLED屏上显示多种信息，充分展示出Magpie-G1 MCU的优越性能。

来源：凌烟阁芯片科技有限公司

围观 61

2024年8月27日，由elexcon2024深圳国际电子展携手知名百万电子工程师平台电子发烧友网主办的2024年度市场卓越表现奖颁奖典礼在深圳福田会展中心顺利举办。凌鸥创芯的电机控制和驱动专用MCU产品：LKS32MC45x系列，凭借着优秀的产品性能和技术创新，获得了良好的市场反馈和表现，成功斩获“产品飞跃奖“这一殊荣。

本次评选以“内核创新，智驱未来“为主题，旨在表彰在性能、功能、稳定性方面相较于同类产品有明显提升的产品，从技术创新、性能提升、行业影响和市场口碑等评选标准出发，赋能人工智能行业的繁荣发展。

01、LKS32MC45x MCU

凌鸥创芯LKS32MC45x系列MCU产品于2022年量产，集成高达192Mhz主频的32位Cortex-M4F内核，最大封装引脚数可达100脚，具备双电机同步驱动的能力，内置6个具有负压输入的高性能差分运算放大器OPA，3个高达14位的2Msps ADC，以及CAN FD总线的设计。该系列部分产品集成双6N预驱，进一步减少了MCU的外围设计。

该产品系列可应用在大家电（白电）、机器人关节以及工业控制领域，符合软件安全设计 IEC-60730 认证，帮助客户设计出高可靠性的产品，助力国产厂商能够在竞争激烈的国际市场上更有优势赢得订单与市场份额。

特性

192M Cortex-M4F
内置硬件Cordic，支持三角函数、开方等运算
40K RAM+256K Flash
3路14bit 2M ADC，6路差分运放，6路比较器，3路12bit DAC
两路3 Phase Hall输入接口，4个QEP接口模块，支持多电机应用
支持UART/SPI/IIC/CAN FD等通信协议
+1%高精度RC时钟
超强抗静电和群脉冲能力
工作温度范围：-40~105℃
供电范围：2.2~3.6V，或 4.5~5.5V

典型应用

空调外机：压缩机+风机+PFC电源一体
洗衣机/干衣机：主控+变频一体机
伺服应用：机器人关节控制器
无人机
工业变频器

典型应用框图

（LKS32MC45x典型应用框图 - 变频空调室外机）

02、凌鸥创芯产品

（MCU Roadmap）

（车用等级芯片Roadmap）

凌鸥创芯为了完善电机控制产品链，还推出了多款适用于电动车辆、电动工具、中压/低压风扇、水泵等领域的DC-DC/AC-DC电源芯片，具有高能量利用率、高集成度、宽输入电压、低成本等特点，与凌鸥创芯MCU系列芯片、预驱（Gate Driver）芯片、电源（Power）配合，可提供一站式芯片平台。

凌鸥创芯作为专注于控制及驱动集成电路及总体解决方案设计的国家高新技术企业，秉持”为天地立芯、为控制塑魂“的理念，未来也将持续为行业带来更优秀的产品，致力于用稳定的产品及卓越的服务，繁荣电控生态，领航电控未来。

来源：凌鸥创芯

围观 53

Holtek针对智能生活应用持续扩展产品开发，针对A/D型OTP MCU产品新增系列成员 HT66R006，为HT66R004的延伸产品。HT66R006具备丰富的系统资源，可灵活满足成本敏感型开发应用，特别适合应用于LED灯控及各式家电产品，例如：LED控制器、咖啡机、电热水壶、电茶炉、电饭煲、豆浆机等。另提供更小体积的QFN封装，可应用于需求小体积的产品，例如：穿戴装置、锂电池保护板等。

HT66R006特点为1.8V~5.5V宽工作电压范围，涵盖完整并多样化的功能，包含4K Word OTP Memory及256 Byte RAM等系统资源，并提供OTP ROM参数烧录(ORPP)功能。同时兼具实用的外围电路，包含多功能Timer Module、多通道12-bit ADC及5路16-bit独立控制可编程PWM输出等功能，封装提供16-pin NSOP、20-pin SOP/NSOP/SSOP/QFN封装。

来源：Holtek

围观 15

作者：Will Wang

恩智浦推出 MCX C系列，进一步丰富MCX微控制器产品组合。MCX C系列不仅为低成本应用设计，还具有高能效和可靠的性能，进一步丰富整个MCX产品组合。

基于Arm^® Cortex^®，高性价比、高能效

秉承在MCU领域深厚的技术积累，并着眼于未来，恩智浦自豪宣布推出MCX C系列——一款高性价比、高能效的Cortex-M0+MCU，承诺长达15年持续供货，旨在助力8位和16位传统设计的升级换代。MCX C系列专为满足入门级工业和物联网市场的需求而设计，为广泛的应用场景打开了大门。无论是中小家用电器、家庭安全监控系统，还是智能照明、智能电源插座和直流风扇等，MCX C系列都为客户提供了全面选择，从入门级解决方案到高级解决方案。MCX C系列搭载运行频率48MHz的32位Arm® Cortex® M0+处理器，提供最高256KB的flash、最高32KB的SRAM以及最高16KB的Boot ROM。此外，MCX C系列还配备了全速USB和SLCD接口，以及低功耗模式，确保外设在节能状态下仍能保持高效工作。

为何MCX C系列值得青睐？

可靠、实惠

目前，MCU解决方案的整体成本是应用开发的一项重要因素——高性价比并搭配开源开发工具的平台可为新产品开发人员提供竞争优势。MCX C系列正是这样一款入门级MCU，注重易用性，经济实惠且高度可靠。MCX C旨在满足各种入门级工业物联网应用的需求。

低功耗高速接口

当边缘设备在部署环境中无处不在时，能源变得尤为珍贵，然而，对于整体系统性能而言，高速处理能力同样不可或缺。MCX C系列支持低功耗节能外设和USB接口，USB2.0接口可实现12Mbit/s的全速操作。节能的外设能够减轻内核在节能和低功耗模式下的负载，当内核处于睡眠状态时保持外设的运行。段式LCD支持人机界面(HMI)，控制器能够生成相应的波形，驱动复用的数字、字母数字或自定义分段LCD面板。

安全性

MCX C系列基于从flash模块中所选模式实施外部访问安全策略。Flash模块向MCU提供安全信息，确认安全请求并限制对flash资源的访问权限。

在未加密状态下，所有flash命令均可通过调试端口或用户代码执行。一旦flash加密，仅允许批量擦除操作，且调试端口无法访问内存位置。如禁用批量擦除功能，亦可阻止通过调试器执行批量擦除操作。

使用FRDM开发平台，立即开始开发体验基于MCX系列的FRDM板。

MCX C系列应用领域

MCX C系列适用于多个市场应用领域，覆盖中小家电、家庭安防监控、智能照明、智能电源插座、直流风扇等各类场景。

MCX C：近距离深度解析

MCX C系列采用48MHz Arm Cortex-M0+，涵盖多个产品家族。MCX C04x是入门级器件，采用16或24引脚QFN封装，配备32KB Flash、2KB SRAM和8KB Boot ROM。运行功耗低至50μA/MHz。

MCX C04x框图

MCX C24x提供更丰富的功能与资源。Flash容量可达64KB、SRAM可达16KB， Boot ROM可达16KB。嵌入式ROM配备引导加载程序，支持使用内置USB FS2.0设备灵活进行程序升级。FlexIO可支持任何标准和自定义串行外设仿真。在超低功耗运行模式下，功耗仅为46μA/MHz，在停止模式下(保留RAM和RTC)更是降至1.68μA。该设备提供64引脚LQFP或32引脚QFN封装。

MCX C44x是性能最高的系列。Flash容量可达256KB、SRAM可达32KB、Boot ROM可达16KB。除了有MCX C24x的特性之外，还支持多达24x8或28x4段的段式LCD。在超低功耗运行模式下，功耗低至54uA/MHz，在深度睡眠模式下低至1.96uA(保留RAM+RTC)。封装选项更加丰富，包括32和48引脚QFN、64引脚LQFP以及64引脚BGA。

MCX C14x/24x/44x框图

低功耗

电源管理控制器(PMC)提供多种供电模式，用户可根据所需的功能级别优化功耗。支持多种运行/等待/停止模式。MCU能在低于50µA/MHz的低功耗下运行，在深度睡眠模式下仅消耗2µA电流，同时保持寄存器数据不丢失。即便在深度睡眠模式，微控制器也能在短短4us内唤醒。

大多数模块的时钟可以关闭以节省电力。PMC内置的低压检测(LVD)系统能够有效防止电压过低的情况。

通讯与HMI

MCX C系列具备丰富的通讯和HMI功能。USB以全速运行(USB2.0达到12Mbit/s)，并支持段式LCD接口。FlexIO功能提供了可定制化接口，能够支持包括UART、I2C、SPI、I2S、摄像头IF以及PWM/波形生成在内的多种协议。

MCX C系列配备了两个低功耗UART通道，以及SPI和I2C接口，用于设备间通信。同时，提供了一系列通用输入输出(GPIO)引脚，可以直接驱动LED灯或功率MOSFET。段码式LCD控制器能够生成相应的波形驱动复用的数字、字母数字或自定义段码式LCD面板。该控制器最多可连接8个背板和47个前板，如8X47或4X51，并支持分段故障检测。

高精度模拟

MCX C系列配备一个16位逐次接近高速ADC，最多支持16个通道，并提供12/16位输出模式(在MCX C04x芯片中为12位逐次接近ADC，最多支持8个通道)。此外，还内置了一个12位高速、低功耗的通用DAC。DAC的输出既可以通过外部引脚输出，也可以作为模拟比较器、运算放大器或ADC的输入之一。模拟比较器(CMP)模块提供一个电路，用于比较两个模拟输入电压，并配备一个6位数字-模拟转换器来提供一个信号。该模块还包括一个模拟多路复用器(Analog MUX)，可以从八个通道中选择一个模拟输入信号。电压参考模块提供一个缓冲参考电压，作为外部参考使用。缓冲参考电压也可用于内部ADC、DAC和模拟比较器。电压参考输出可以以0.5mV的分辨率进行微调，并通过专用引脚输出。

性能提升

MCX C系列具备多项先进的核心功能，显著提升整体性能。

DMA模块能够在系统内存和外围设备之间异步传输数据，几乎无需处理器干预，提升整体系统性能。

位操作引擎提供对外设地址空间进行原子读-改-写内存操作的硬件支持。这种实现方式为这类通用微控制器提供了强大而高效的读-改-写能力。

对称交叉开关的实现允许不同主设备同时访问不同的子设备，支持32位传输，在单个时钟周期内完成。交叉开关可以配置为固定优先级或轮询子设备端口仲裁。

时钟与定时

MCX C系列为MCU提供多种时钟源选项。它具有一个运行频率为48MHz的高频内部参考时钟和一个可以8MHz或2MHz运行的低频内部参考时钟。此外，还可以使用外部晶体振荡器作为时钟源。分频器/预分频器可以实现多种频率选项，包括1KHz、32KHz和4MHz。外部晶体振荡器的运行频率可以在32KHz到3-32MHz之间。

定时器/PWM模块提供了一个2到8通道的定时器，支持输入捕获、输出比较以及生成PWM信号，用于控制电机和电源管理应用。计数器、比较和捕获寄存器由一个异步时钟驱动，该时钟在低功耗模式下仍然可以保持启用状态。

低功耗定时器可以配置为16位分辨率的时间计数器或脉冲计数器。它在所有电源模式下都能工作，并且在大多数系统复位事件中可以继续运行，可以用作日时计数器。

实时时钟提供带溢出保护的32位秒计数器和32位警报。输入时钟源可以通过软件选择，并且具有可编程的16位预分频器。

可扩展封装

MCX C系列设计旨在提供成本与性能的卓越平衡，具有可扩展的内存和封装选项。这种灵活性确保了MCX C系列能够满足各种应用需求，同时保持成本效益和高质量标准。

MCX C系列提供以下几种行业标准封装：QFN16、QFN24、QFN32、QFN48、BGA64、LQFP64

MCUXpresso Developer Experience(MCUXpresso开发人员体验)

使用MCUXpresso软件和工具套件，可以快速高效地开发MCX C应用。我们为开发人员提供了多种软件开发方式选择。

MCUXpresso软件和工具套件提供核心软件开发工具包(SDK)、集成开发环境(IDE)和配置工具。

MCX C的SDK包含低层级外设驱动程序、配置实用程序和中间件，如USB设备协议栈。

SDK具有较高的灵活性，可以与多种IDE一起使用，例如：

MCUXpresso for Visual Studio Code (VS Code)：VS Code扩展，可以实现快速、灵活的开发
MCUXpresso IDE：基于Eclipse的自定义IDE，简单易用
IAR Embedded Workbench：安全认证且高度优化的C/C++编译器和开发环境
Arm Keil MDK：具有广泛中间件的高性能Arm编译器

开发板

有三款FRDM开发板可作为经济高效且易于使用的开发平台。开发板可通过USB-C接口进行编程，并通过与Arduino兼容的接头提供I/O引脚。额外的引脚行确保了对MCX C微控制器的所有外设都能完全访问。调试器接头则提供了串行接口功能。恩智浦Expansion Board Hub和合作伙伴提供一系列的扩展附加板，它们都配备了与MCUXpresso SDK兼容的驱动程序和示例。

FRDM-MCXC444开发板

FRDM系列开发板提供多种封装选项：

FRDM-MCXC041: 48MHz Cortex-M0+, 32KB Flash, QFN-24
FRDM-MCXC242: 48MHz Cortex-M0+, 64KB Flash, QFP-64, 全速USB
FRDM-MCXC444: 48MHz Cortex-M0+, 256KB Flash, QFP-64, 全速USB和段式LCD

MCX C系列的优势

MCX C系列采用高性价比设计和节能的Arm Cortex-M0+处理器，以较低的成本提供高性能。它配备高达256KB Flash、32KB的SRAM、全速USB和段式LCD接口，非常适合边缘设备。MCX C系列得到MCUXpresso Developer Experience的全面支持，这意味着FRDM开发板可以轻松上手，并且能够支持MCUXpresso for VS Code等流行IDE。

探索MCX C系列，获取数据手册、参考手册以及其他相关资源，助您快速入门。

作者：

Marc Manninger

Marc Manninger是恩智浦产品及市场经理，在半导体行业拥有9年丰富经验。他毕业于格拉茨理工大学和圣保罗大学，获得软件工程及工商管理硕士学位。在他的职业生涯中，他致力于智能汽车门禁系统的各种软件项目和产品。他作为产品和市场经理，负责恩智浦的汽车UWB、NFC和安全芯片。

Bernhard Grosswindhager

Bernhard Grosswindhager是汽车UWB产品和市场经理，负责产品和营销策略的制定。他拥有格拉茨理工大学电气工程博士学位，研究方向是UWB定位和通信。除了学术生涯外，他还曾在医学工程和汽车行业担任过不同的职务。

围观 23

概述

产品和生态系统安全性的需求比以往任何时候都更加重要。真随机数是所有安全系统的核心，其质量会影响设计的安全性。

因此在没有内置硬件TRNG的AT32的微控制器系列中，如何提高随机数的有效，来符合应用的需求。底下提供两种方法：

提高乱度的方法之一，使用ADC的误差。AT32的微控制器内置最多三个高级12位片上SAR模拟数字转换器（ADC）并提供自校准功能，保证12位ADC静态准确度（accuracy）可达10位以上。这误差可以拿来计算随机数的来源。

提高乱度的方法之二，使用上电时SRAM内容的不确定性。SRAM不保证上电时的内容值，每次上电后，内容也是不容易预测的。我们可以利用这个特性，拿来增加随机数的乱度。

利用ADC的误差来源产生随机数的方法

本章介绍了使用软件触发方式触发ADC，配置普通信道和DMA。根据随机数需要的位数来配置信道数，一次转换最多到16信道，将16信道转换的数值可组合计算成一个32位的随机数。底下是DMA和ADC的配置代码。

DMA配置函数代码

ADC配置函数代码

可以看到，代码中并没有对ADC做自校准，转换时间也使用最短的，这种情况下，ADC的准确度会是最差的，有助于乱度的提升。

ADC随机数取得代码

利用上电时SRAM的内容来计算随机数的方式

这范例只是简单的利用累加来获得一个随机数

SRAM配置函数代码

随机生成应用指南

以上两种方式建议应用在上电后执行，因为SRAM内容在运行后会初始化，ADC也会有其他应用上的需求，上电后执行并获得一个随机数，将这个随机数当成Seed，之后可以利用标准C函式库中提供的随机数生成器，产生后续的随机数。

SRAM的方式限定在POR后使用。如果只是一般的reset，SRAM会维持内容，造成产生的随机数都是相同。

ADC的方式则没有限制，但是因为使用ADC外设的资源，推荐放在开机时执行，不会影响后续的ADC应用。

范例运行和分析

本篇应用笔记适用于AT32各系列MCU，只要有ADC外设皆可适用。

范例固件AN0175_SourceCode_V2.0.0运行在AT32403A AT-START版上，透过 PuTTY（免费开源终端仿真器）等终端仿真应用程序，将数据存储在工作站上。

在工作站上编译NIST统计测试集程序包，以生成可执行程序。接下来运行NIST统计测试集程序分析数据以及统计测试。

以下是使用范例固件AN0175_SourceCode_V2.0.0在上电后会产生的一个随机数，在收集约319万笔随机数后，进行NIST统计测试。

图1. 环境配置

硬件资源

AT32403A AT-START 版
1) 串口(PA9)
具有串口的计算机，运行 Linux 系统

软件资源

下载到AT32403A AT-START版运行

1) AN0175_SourceCode_V2.0.0

计算机端运行
1) 终端仿真器如PuTTY
2) 统计测试集源程序
 https://csrc.nist.gov/CSRC/media/Projects/Random-Bit-Generation/document...
https://github.com/usnistgov/SP800-90B_EntropyAssessment

NIST SP800-22b统计测试集

基于NIST统计测试集：April 27, 2010: NIST SP 800-22rev1a (dated April 2010), A Statistical Test Suite for the Validation of Random Number Generators and Pseudo Random Number Generators for Cryptographic Applications, that describes the test suite.

统计测试集源程序下载：

https://csrc.nist.gov/CSRC/media/Projects/Random-Bit-Generation/document...

统计测试集结果：

NIST SP800-90b统计测试集

基于NIST统计测试集：November 21, 2014: NIST requests comments on the latest revision of NIST SP 800-90A, Recommendation for Random Number Generation Using Deterministic Random Bit Generators, which is dated November 2014.

统计测试集源程序下载：

https://github.com/usnistgov/SP800-90B_EntropyAssessment

统计测试集结果：需先转换成符合2-bit-wide symbols数据输入格式。

./ea_non_iid 0421_2.bin 2 -i -a -v

Opening file: '0421_2.bin'

Loaded 50888144 samples of 4 distinct 2-bit-wide symbols

Number of Binary Symbols: 101776288

Running non-IID tests...

Running Most Common Value Estimate...

Bitstring MCV Estimate: mode = 50891714, p-hat = 0.50003507693265448, p_u = 0.50016273956095891

Most Common Value Estimate (bit string) = 0.999531 / 1 bit(s)

Literal MCV Estimate: mode = 12725005, p-hat = 0.25005834364876817, p_u = 0.25021470996034195

Most Common Value Estimate = 1.998761 / 2 bit(s)

Running Entropic Statistic Estimates (bit strings only)...

Bitstring Collision Estimate: X-bar = 2.5000060058338387, sigma-hat = 0.50000000610486417, p = 0.50989562404154842

Collision Test Estimate (bit string) = 0.971726 / 1 bit(s)

Bitstring Markov Estimate: P_0 = 0.49996492306734552, P_1 = 0.50003507693265448, P_0,0 = 0.4999425562646943, P_0,1 = 0.5000574437353057, P_1,0 = 0.49998729655651403, P_1,1 = 0.50001270344348603, p_max = 2.9554800761609014e-39

Markov Test Estimate (bit string) = 0.999936 / 1 bit(s)

Bitstring Compression Estimate: X-bar = 5.2176714331187366, sigma-hat = 1.0152961906603262, p = 0.019654761320726077

Compression Test Estimate (bit string) = 0.944830 / 1 bit(s)

Running Tuple Estimates...

Bitstring t-Tuple Estimate: t = 23, p-hat_max = 0.52357011476148263, p_u = 0.52369763546518522

Bitstring LRS Estimate: u = 24, v = 50, p-hat = 0.50053161737274598, p_u = 0.50065927992920534

T-Tuple Test Estimate (bit string) = 0.933194 / 1 bit(s)

Literal t-Tuple Estimate: t = 11, p-hat_max = 0.27527598152543398, p_u = 0.27543726106146299

Literal LRS Estimate: u = 12, v = 24, p-hat = 0.25086994374062016, p_u = 0.25102647882990431

T-Tuple Test Estimate = 1.860204 / 2 bit(s)

LRS Test Estimate (bit string) = 0.998099 / 1 bit(s)

LRS Test Estimate = 1.994089 / 2 bit(s)

Running Predictor Estimates...

Bitstring MultiMCW Prediction Estimate: N = 101776225, Pglobal' = 0.50008960368099831 (C = 50884239) Plocal can't affect result (r = 26)

Multi Most Common in Window (MultiMCW) Prediction Test Estimate (bit string) = 0.999741 / 1 bit(s)

Literal MultiMCW Prediction Estimate: N = 50888081, Pglobal' = 0.25014573559900838 (C = 12721480) Plocal can't affect result (r = 12)

Multi Most Common in Window (MultiMCW) Prediction Test Estimate = 1.999159 / 2 bit(s)

Bitstring Lag Prediction Estimate: N = 101776287, Pglobal' = 0.50019269251081444 (C = 50894762) Plocal can't affect result (r = 25)

Lag Prediction Test Estimate (bit string) = 0.999444 / 1 bit(s)

Literal Lag Prediction Estimate: N = 50888143, Pglobal' = 0.25015172047634626 (C = 12721800) Plocal can't affect result (r = 13)

Lag Prediction Test Estimate = 1.999125 / 2 bit(s)

Bitstring MultiMMC Prediction Estimate: N = 101776286, Pglobal' = 0.50008456811129076 (C = 50883757) Plocal can't affect result (r = 27)

Multi Markov Model with Counting (MultiMMC) Prediction Test Estimate (bit string) = 0.999756 / 1 bit(s)

Literal MultiMMC Prediction Estimate: N = 50888142, Pglobal' = 0.2502104743048289 (C = 12724789) Plocal can't affect result (r = 13)

Multi Markov Model with Counting (MultiMMC) Prediction Test Estimate = 1.998786 / 2 bit(s)

Bitstring LZ78Y Prediction Estimate: N = 101776271, Pglobal' = 0.50008006313488451 (C = 50883291) Plocal can't affect result (r = 26)

LZ78Y Prediction Test Estimate (bit string) = 0.999769 / 1 bit(s)

Literal LZ78Y Prediction Estimate: N = 50888127, Pglobal' = 0.25021764352136133 (C = 12725150) Plocal can't affect result (r = 13)

LZ78Y Prediction Test Estimate = 1.998745 / 2 bit(s)

H_original: 1.860204

H_bitstring: 0.933194

min(H_original, 2 X H_bitstring): 1.860204

关于雅特力

雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推动全球市场32位微控制器(MCU)创新趋势的芯片设计公司，拥有领先高端芯片研发技术、完整的硅智财库及专业灵活的整合经验，分別在重庆、深圳、苏州、上海、台湾设有研发、销售及技术支持分部。

雅特力坚持自主研发，以科技创新引领智慧未来，专注于ARM® Cortex®-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，提供高效能、高可靠性且具有竞争力的产品。全系列产品采用55nm先进工艺，通过ISO 9001质量管理体系认证，缔造M4业界最高主频288MHz运算效能。自2018年正式对外销售至今，累积了相当多元的终端产品成功案例，广泛地覆盖工控、电机、车载、消费、商务、5G、物联网、新能源等领域，助力客户实现产业升级。

来源：AT32 MCU 雅特力科技

围观 45

翌创微电子ET6000 MCU/DSP系列芯片内置Arm®/Cortex®-M系列中最高性能的32位处理器内核Cortex®-M7，具有高算力、大容量非易失性嵌入式存储、高性能模拟外设、配置灵活的高精度PWM以及快速关断的系统级保护等特性，提供卓越的实时处理与环路控制性能，特别适用于各种功率转换应用，如光伏逆变、储能变换、电机控制以及充电桩等，同时满足有功能安全要求的汽车级应用，可为客户提供高性能的数字能源主控芯片解决方案。

为更好支持能源客户的产品开发，翌创芯片解决方案部门（AEG）发布了针对户用微型光伏逆变场景的第一代参考设计（微逆1.0）。

应用背景

根据《巴黎气候变化协定》，我国计划到2030年单位GDP的二氧化碳排放比2005年下降60%~65%，到2030年非化石能源在一次能源消费中的比例提高到20%左右。我国太阳能资源丰富，陆地表面年接受太阳能约为50×1018kJ，有2/3面积以上的地区太阳能资源丰富。得益于得天独厚的条件，我国光伏发电技术和产业化应用得到长足发展。

在光伏应用场景，目前常用的光伏并网系统架构主要有集中式逆变器(Centralized Inverter)、串式逆变器(String Inverter)、多串式逆变器(Multi-String Inverter)和交流模块(AC-Module)。

交流模块将光伏组件和逆变器集成为一体化设备（如图1所示），是一个独立的太阳能发电系统，在不需要任何人工干预的情况下，完成将太阳能转换成交流电能馈入电网。智能化、模块化使得它在微小功率分布式并网发电系统中备受青睐，一般它处理的功率等级不超过500W，因此又把这一功率处理单元称作微型逆变器 (Micro-Inverter)或交流模块(AC Modules)，后续文章都简称微逆。

图1：微型逆变器的并网架构

反激类变换器通常具有电路结构简单、输入与输出电气隔离、升／降压范围宽和成本低等优点，广泛应用于中小功率开关电源中。因此，光伏并网微型逆变器常以反激式变换器为基础，在反激式变换器输出侧接工频换向桥并网，通过并网电流控制技术、高频PWM调制技术和软开关等技术满足微逆的设计需求。但随着微逆拓扑方案的逐步演进，微逆客户对MCU也提出了更高的要求；ET6000系列产品采用M7架构设计，在性价比上可满足不同类型的开发需求。

微逆1.0方案主要规格

依据各国光伏行业的准入标准以及智能化要求，微逆不仅仅是进行电能转换、最大功率点追踪和并网，还需要考虑孤岛检测、无线通讯、快速保护策略和功率测量等功能。ET6001的M7内核支持单周期乘加，DSP和浮点运算和依托成熟的算法库，可以满足复杂电网场景下的运算需求。

为了验证ET6001在微逆场景下的应用，我们开发了微逆1.0方案（250W基于反激的伪母线方案），实现：

输入范围20V-60VDC，输出范围200V-240VAC；
交错并联有源钳位反激；
M7单核实现单级控制（同步采样、环路计算和PWM更新频率100KHz）；
并网功率250W/峰值效率大于92.7%。

图2 微逆1.0方案原理框图

微逆1.0方案主要算法

图2是微逆1.0方案的原理框图，前级实现最大功率点追踪（MPPT）和输出电流的THD调节功能，后级工频管子实现并网功能。通过对光伏组件进行最大功率点追踪，实现光伏组件的最高效率利用，将太阳能量回馈到电网上。反激电路通过SPWM调制，将直流电流转换为正弦电流输出，再通过后级工频管回馈到电网上，实现并网功能。

图3 微逆1.0控制框图

图3则是详细展示了上述控制策略，其中需要调用MPPT（最大效率跟踪）和PLL（锁相环）两个重要子模块。PLL部分采用了基于内积的闭环锁相理念，可支撑无功调节的未来需求。MPPT部分则采用常规的扰动观测法，先扰动输出电压值，然后测其功率变化与扰动之前的功率值比较，不断寻找更大的功率输出点。

微逆1.0方案实物及测试结果

图4展示了微逆1.0方案的实物照片，已完成各类测试。

图3 250W 微逆DEMO

基于以下工作条件: Vin_dc=40V；Vout=220V；Iout=1.14A，我们针对常规的指标（效率、PF、THD）进行了测试，详细数据如下：

微逆方案展望

作为中小功率场景的应用，微逆对拓扑方案的创新在不断往前推进，高频化、GaN也是微逆方案绕不开的研究热点。而阳台光储这类新兴产品需求，也对小功率DC-AC方案提出了双向的开发需求。翌创芯片解决方案部门（AEG）正在开发的微逆2.0方案，会融入更新的产品需求和新的技术应用，期待与大家见面。

来源：翌创微

围观 32

简介

AT32系列MCU内部都有提供适合运行的内部高速时钟（HICK），其本质就是内置于芯片的RC振荡器。在25℃下，其典型值频率8MHz的精度由工厂校准到±1％，在-40到105℃，该内部高速时钟的精度达到±2.5％，可见精度会受到温度的影响。

为了降低环境温度对精度造成的影响，用户可在运行时间隙调用校准程序来进行校准。

校准及原理

校准

每颗AT32 MCU芯片的内部高速时钟在出厂时都有被进行校准，待芯片复位后该校准值会自动加载到CRM_CTRL寄存器的HICKCAL[7:0]位，与CRM_CTRL寄存器的HICKTRIM[4:0]位一起作用于HICK的校准，HICKTRIM[4:0]的复位值为0x20（不同系列该复位值可能不同），在外部电压和温度变化对内部高速时钟频率产生影响时，可通过软件对HICKTRIM[4:0]这些位进行编程，对HICK进行微调，以达到满足要求的频率。

原理

校准的原理就是对当前的HICK频率进行较为准确的测量，参考实际的测量值与典型值的比较结果，判断是否达到校准的目的。此处用到的HICK测量方法不是采用外部设备来进行的，而是使用片上定时器来对外部精准的时钟源周期进行计数，因定时器的计数时钟源于HICK，这样就可以通过精确的外部时钟源周期来推算出当前HICK的频率值。

在本应用示例及文档中，精准时钟源采用的是LEXT（通常RTC使用的32kHz晶振），图示显示了如何使用定时器计数个数来测量参考信号周期。

图1. 参考信号测量

如上所示，为提高计数测量的准确性，实际应用中可连续对多个LEXT周期进行计数，再用求平均值的方式来减小误差。频率计算公式：

Frequencytimer=（count1+count2+…+countN）/N*Frequencylext

因HICK直接或间接的提供给系统时钟，再通过timer频率和主频的关系，推算出此时HICK的频率，当前HICK的频率值减去HICK典型值就是此时HICK的误差频率：

Error（Hz）=Frequencyhick–8000000

硬件实现

由校准原理可知，要想计算出HICK的频率就必须得有一个准确的校准源，该文档示例推荐的是采用LEXT，并且该校准源需要连接到定时器的输入捕获通道。AT32 MCU可通过CLKOUT功能将LEXT校准源输出，再通过内部配置功能或外围连线将CLKOUT与定时器的输入通道连接

图2. 硬件连接

校准方法

前文提到设置CRM_CTRL寄存器的HICKTRIM位可调整HICK输出，校准流程首先按HICKTRIM的默认值为基点配置，准确的测量出此时HICK实际的频率值，然后按实际频率与典型值计算得到频率误差，判断该误差是否在可接受误差值范围内，如果是，则返回成功，如果不是，则轮询下一个HICKTRIM设置点，再进行测量判断，直到轮询完毕返回失败。

使用说明

函数说明

与本文档对应的示例代码中包含了三个主要的函数

a) clkout输出配置

主要进行校准源LEXT时钟的开启，并将它配置由clkout来进行输出。由于示例的MCU型号支持clkout与timer10 channel1进行内部连接设置，如果该函数内并未进行clkout对应GPIO Pin脚的初始化，并且采用外部连接，请加入GPIO Pin脚初始化即可。

b) timer输入配置

主要进行timer10的基础时钟配置、输入捕获配置及中断配置，默认采用校准源时钟的上升沿捕获。由于示例的MCU型号支持clkout与timer10 channel1进行内部连接设置，如果该函数内并未进行timer10 channel1对应GPIO Pin脚的初始化，并且采用外部连接，请加入GPIO Pin脚初始化即可。

c) HICK校准接口

该函数为程序运行时的校准函数接口，可在一定时间周期或条件下调用该函数进行HICK的校准，校准到满足误差范围的频率时，该函数返回成功，反之返回失败。

需注意：在校准过程中HICK会有一个调整的过程，故此过程中的的主频或外设频率可能非预期值，所以通讯类接口或时序强相关的外设需暂停使用，待校准完成后再开启使用。

宏定义说明

示例代码中有两个配置宏定义可以由用户按实际使用情况来进行修改。

ERROR_VALUE_MAX定义了可接受的最大误差范围（单位Hz），如上值（10000）即表示校准成功后的频率精度为±10kHz，用户可自行修改。需注意：由于HICK的校准特性关系，精度要求越高（即ERROR_VALUE_MAX值越小）时校准失败的概率越大。

CAPUTURE_NUM定义了LEXT校准源的捕获次数，再用累计求平均的方式减小误差。需注意：由于捕获计数时间点比较随机的关系，第一个计数值不准确，故读取的timer计数值需丢弃第一个计数，所以该宏定义值需大于1。

校准流程

可在系统运行时状态下调用校准函数接口hick_trimming进行校准。为防止非预期情况的发生，在调用校准前请确保各外设处于空闲未使用的状态。

首先会将校准前CRM_CTRL寄存器中的HICKTRIM值进行保留，初始校准值从TRIM_VALUE_MAX/2开始，对写入校准值后的HICK频率进行测量，量得误差精度是否满足ERROR_VALUE_MAX设定要求，如果是返回校准成功，如果未满足则继续轮询下一HICKTRIM值，直到轮询完所有，回写校准前的HICKTRIM值并返回校准失败。校准流程图如下：

图3. 流程图

初始校准值选择从HICK_VALUE_MAX/2开始的原因是HICKTRIM的复位值大致就与HICK_VALUE_MAX/2相当，这样更接近频率漂移的中心点，由中间往外轮询的查找方式，通常情况下采用这种方式进行轮询时可以更快的找出符合要求的校准值，减少了校准时间。

校准演示说明

示例代码是基于AT-START进行编写，为了更好的查看到校准效果，可采用示波器量测CLKOUT（PA8）的输出频率，频率值为HICK48（是8MHz典型值的6倍时钟），代码中有故意将HICK48调偏，当按下user button后开始校准，校准完毕串口1会输出校准结果（成功或失败），并可通过CLKOUT量测到校准后的HICK48频率值，示例演示的代码如下