随着科技的快速发展，人机交互技术在各个领域的应用越来越广泛，如智能家居、医疗、教育、工业等。在人机交互应用中显示类的需求日益增长。瑞萨针对人机交互的应用（TFT显示）推出了多款MCU产品和参考方案。从简单的串口屏方案到RGB和MIPI接口的TFT显示方案，瑞萨基于不同的MCU资源都可提供方案支持。

01、串口屏+触摸按键评估套件

① 基于RX140的串口屏+触摸按键解决方案：

② 基于RX671的串口屏+触摸按键解决方案

以上评估套件瑞萨可以提供原理图，simple code和应用笔记等设计资料，该方案非常适合要求支持串口屏+电容触摸按键的家电类应用，如线控器，温控器等。RX140&RX671为瑞萨自有32位内核产品，集成瑞萨自有的电容式触摸IP。RX140具有极低的功耗，适合电池供电类的应用。RX671产品片上集成最大2MB的Flash和384KB的RAM，外设资源丰富，可轻松实现单芯片的方案。

02、TFT HMI显示方案

① RX65N HMI显示方案

RX65N彩屏显示套件是基于144pin LQFP的封装, 支持WQVGA分辨率 (480*272) 和自带电容式触摸屏，并预留了USB, Ethernet, SD card的接口。评估套件上扩展了32MB QSPI flash，预置了多个演示demo。并提供免费的emWin图形工具，开箱即用。 

② RX72N HMI显示方案

RX72N彩屏显示套件是基于144pin LQFP的封装, 支持WQVGA分辨率 (480*272) 和自带电容式触摸屏，并预留了USB, Ethernet , microSD card，PMODx2和的接口。套件基于I2S接口可支持音频设备，可基于UART接口支持Wi-Fi/BLE的无线模块。评估套件上扩展了32MB QSPI flash，预置了多个演示demo。并提供免费的emWin图形工具，开箱即用。

③ RA6M3 HMI显示方案

RA6M3 HMI评估套件是基于144pin LQFP的封装, 支持WQVGA分辨率 (480*272) 和自带电容式触摸屏，并预留了USB, Ethernet , microSD card , PMODx2和Arduino接口，方便做通讯外设的扩展，评估套件上扩展了32MB QSPI flash, 预置了多个演示demo。并提供免费的emWin和LVGL图形工具支持，并官方对接QT图形工具（QT For MCU），开箱即用。RA6M3支持外扩SDRAM的接口，最大可支持WVGA (800*480) 的分辨率。

④ RA8D1 HMI显示方案

RA8D1是基于ARM Cortex-M85的最新架构跨界MCU，片上集成2MB Flash和1MB SRAM，支持MIPI DSI & RGB并行显示接口，摄像头输入接口，以太网接口和高速USB接口（Host & Device），支持32 MB SDRAM外扩和64 MB Octo-SPI Flash外扩，显示分辨率可支持1280*800。瑞萨基于不同的分辨率有多种评估套件。瑞萨官方支持emWin和LVGL的图形工具，并官方对接QT图形工具（QT For MCU）。多种GUI选择，让图形设计轻松自得。

03、总结

瑞萨提供丰富的HMI MCU产品和参考方案，开箱即用的方案支持，使HMI的设计简单化。

极海半导体将在7月8日-10日的慕尼黑上海电子展现场，展示全球首款基于Arm® Cortex®-M52处理器Helium技术的双核架构G32R5系列实时控制MCU。

基于新一代先进内核

DSP+AI增强的实时主控芯片

Arm® Cortex®-M52将基于Arm® v8.1-M架构的Cortex-M系列（包括Cortex®-M55和Cortex®-M85）的效率提升至全新高度，也是将ML功能引入微控制器的一个重要里程碑。

其中,借助Arm HeliumTM技术，以及基于Arm v8.1-M架构的M型矢量扩展单元（M-Profile Vector Extension，简称MVE），Cortex-M52实现了更高级别的DSP和ML功能。与前几代Cortex-M系列相比，Cortex-M52的 ML性能提升了多达5.6倍，DSP性能也提升多达2.7倍。此外，Cortex-M52通过支持自定义数据通路CDE（Custom Datapath Extension)接口，可扩展极海自主研发的高性能、低延时紫电TM数学计算加速单元，通过在指令集层面支持多种数学计算加速，从而大幅缩短了数学计算时间，并有效降低了CPU访问延时。因此，Cortex-M52能够满足新一代高能效数字电源及工业控制应用对实时性能及AI的严苛需求。

图转自Arm社区

G32R5实时控制MCU系列，基于40nm先进工艺制程，内置Cortex-M52 内核、紫电TM数学计算加速单元及高性能控制外设，支持-40℃~125℃的环境工作温度。G32R5以创新的架构设计大幅提升实时算力，其双核250MHz主频运行时，实时算力可媲美800MHz的Cortex-M7内核产品，满足新一代服务器电源、直流充电桩电源模块、光伏逆变器、车载充电机、高性能运动控制等应用的需求。

数字电源及工业控制领域

多项方案展现应用潜力

实时控制MCU的成功研发，离不开对目标应用的深入理解及系统特性需求分析。本次展会除G32R5系列MCU芯片的展示，极海还将同时展出基于该芯片的数字电源及工业控制应用方案，包括48V/50A双向电源、800W一拖二微型逆变器、400W EtherCAT总线型高压伺服控制器及低压无感双电机共四款应用方案，期望通过多个细分领域的实际应用案例，为现场来宾生动展示极海首款基于Cortex-M52的实时控制MCU芯片的优异性能及应用方案生态。

极海实时控制业务线高级产品经理Louis表示：“实时控制MCU是国产化率极低的细分赛道，市场份额被少数国外品牌占据。极海基于客户需求及应用场景的深度分析，从高实时算力、实时&灵活的控制外设、高可靠性、易开发性等维度扎根，推出G32R5系列芯片及数字电源及工业控制应用方案，以填补高性能实时控制MCU的国产空白。相信G32R5将为新能源及高性能工业控制等行业提供优质控制核芯选择。”

2024年6月27日，上海先楫半导体科技有限公司（先楫半导体，HPMicro）宣布中国首款拥有德国倍福公司（Beckhoff）正式授权 EterhCAT 从站控制器 (ESC: EtherCAT Slave Controller) 的高性能MCU产品——HPM6E00系列全面上市。该系列产品具备高性能运动控制、高实时工业以太网互联的特性、 提供RISC-V 双核，多达3端口的千兆以太网交换机，支持多种工业以太网协议和时间敏感网络 (TSN: Time-Sensitive Networking)，支持32 路高分辨率 PWM 输出、16位ADC、Σ∆ 数字滤波，带有专业的编码器管理模块、灵活的外部总线和敏捷的硬件电流环功能，在高精度运动控制系统中具备得天独厚的优势。先楫半导体HPM6E00系列产品实现了高性能MCU与高实时性、低延时工业以太网的完美结合，能够赋能行业客户在工业自动化领域大展拳脚，实现高性能伺服电机控制、机器人运动控制、数据传输系统和监控系统等多样化应用落地开花。

先楫半导体创始人兼CEO，曾劲涛

“HPM6E00内置德国倍福公司授权的正版EtherCAT 从站控制器 IP，为先楫客户全面排除了IP上的风险。先楫MCU是中国定义、中国设计、中国制造、为中国服务的产品。这款产品填补了国内MCU市场的空白，也标志着我国工业MCU已经达到了国际先进水平。”

先楫半导体执行副总裁 市场销售，陈丹（Danny Chen）

“中国产业升级、 企业出海，在这样的市场发展需求中，我们推出了这款市场期待已久的HPM6E00，它的一大亮点是集成高性能和EtherCAT技术，EtherCAT作为最通用和增长最快的工业实时以太网协议在中国和全球拥有大量的用户，先楫会携手更多合作伙伴一起进行资源共享、方案共创和技术创新等合作。”

EtherCAT技术协会（ETG）全球执行董事和主席，Martin Rostan

“EtherCAT Technology Group has more than 7700 member companies from 75 countries. We're also the fastest growing organization in the world with more than 500 new members in the last 12 months.”

广州致远电子股份有限公司董事长兼总经理，周立功

“这是一款市场上呼唤已久的产品，我们期待HPM6E00这款高性能微控制器能够尽快在各个领域应用落地，大放异彩。”

深圳市三旺通信股份有限公司联合创始人，吴健

 “三旺通信在工业领域已深耕20余年，我们深刻感知这款产品的发布在工业互联网时代的意义。”

深圳显控科技股份有限公司董事长，宋斌

“我们之前就有跟先楫合作，先楫的产品性能及稳定性非常不错。从前年开始我们就在找国内具备高主频、高算力、带EtherCAT接口的芯片，先楫HPM6E00产品刚好满足需求，帮助我们快速的推出产品。祝贺先楫产品成功上市，给工业市场创造更好的选择。”

产品性能

主频 600 MHz，RISC-V 双核， 片上内存可达 2 MB。

实时以太网系统：

• 千兆以太网交换机，支持多达 3 个外部端口和 1 个内部端口，支持时间敏感网络。

• EtherCAT 从站控制器，支持多达 3 个端口。

增强运动控制系统：

• 4 个 8 通道增强型 PWM 控制器，PWM 调制精度高达 100ps。

• 多种运动传感器接口，包括增量式和绝对值位置传感器接口，旋转变压器接口和磁编码器接口。

• 脉冲式位置输出接口和绝对值位置输出接口。

• 运动和位置控制单元。

• 硬件空间矢量变换和闭环控制单元。

• 可编程逻辑单元 PLB。

电源系统：

• 集成高效率 DCDC 转换器和 LDO, 支持系统单电源供电，可动态调节输出电压实现性能-功耗平衡，兼顾了电源的灵活性，易用性和效率。

• 多电源域设计，灵活支持各种低功耗模式。

• 超低功耗待机。

丰富外设：

• 多种通讯接口：1 个内置 PHY 的高速 USB，多达 8路 CAN/CAN-FD，以及丰富的 UART、SPI、I2C 等外设。

• Σ∆ 数字滤波 SDM，包含 SINC 数字滤波器，可外接Σ∆ 调制器。

• 4 个 2MSPS 16 位高精度 ADC，配置为 12 位精度时转换率可达 4MSPS，多达 32 个模拟输入通道；8 个模拟比较器。

• 多达 20 路 32 位定时器，5 个看门狗和 RTC。

• 2 个 8 通道 I2S 和数字麦克风。

应用分享

应用分享一：驱控一体多轴伺服驱动器

Samkoon M9是一款模块化可扩展EtherCAT总线伺服驱动器，整流模块支持3-5KW，逆变模块支持400W-750W单双轴以及1500W单轴输出，支持内置抱闸继电器，支持TYPE-C USB调试接口，配合上位机可以实现伺服参数的快速导出导入及曲线波形监视。M9系列伺服以完全国产自主的RISC-V内核的HPM6E80处理器为主控芯片，HPM6E80为双核处理器，每个核主频高达 600MHZ，具有丰富的外设，采用单颗芯片方案即可实现EtherCAT总线伺服系统的应用。

方案优势：

模块化设计，可扩展EtherCAT总线PLC及总线模块。

逆变轴共母线，能量回馈与能量消耗形成动态平衡，节省电能。

体积小,功率密度高，4轴节省25%空间，6轴节省35%空间。

内置MOS控制抱闸通断，抱闸接线更简单。

优化硬件设计，多轴伺服漏电流小。

可搭配EtherCAT总线PLC模块，多轴驱动和驱控一体同时覆盖。

EtherCAT采用单芯片实现，稳定性更好，成本更优。

电流环刷新频率64KHZ，速度环带宽3.1KHZ。

合作伙伴：深圳显控科技股份有限公司

应用分享二：多轴伺服驱动方案

NT6E80是由劲臣电子精心打造的一款高性能多轴伺服驱动方案，核心搭载了国产自主研发的先楫HPM6E80 RISC-V双核处理器，性能强劲，能够无缝支持伺服系统控制、远程IO管理及工业以太网网关等多种应用场景，展现了卓越的兼容性和灵活性。该产品设计精巧，配备1个输入与2个输出的EtherCAT端口，轻松驾驭4轴电机的同时，还内置了8通道数字输入，以满足多样化控制需求。为进一步适应复杂的工业现场，南天NT6E80还配备了CAN总线、RS485通讯以及IO-Link接口，确保了广泛的设备互连性。此外，提供的一路千兆以太网接口，为上位机通讯提供了高速通道，强化了系统的数据交互能力。

NT6E80专为严苛工业环境设计，在关键功能上实施了隔离保护措施并全面采用了高标准工业级元器件，确保了主板的可靠性和耐用性，是现代智能制造领域中不可或缺的高性能驱动解决方案。

合作伙伴：上海劲臣电子科技有限公司

应用分享三：交流伺服驱动平台

QM7E系列伺服采用先楫高性能HM6E00芯片，结合先进伺服软件算法，具备参数自整定、伺服单参数调整、共振抑制等功能，具备高性价比、高性能、高可靠性，调试简单易调整等特点。可以适配多种编码器协议，例如NRZ协议，BISS-c协议，QMA（莫森自有）协议等，支持17/23/25/26位分辨率编码器。基于其优异的性能指标和高可靠性设计，可应用于包括但不限于雕铣雕刻，激光切割，印刷包装，纺织机械，3C制造，机床，机械手机器人等行业。

方案特点：

速度控制范围：1：5000 r/min

速度环响应频率：3k Hz

速度波动：≤ 0.1％

转矩波动: ≤ 2%

合作伙伴：沈阳莫森软件有限公司

HPM6E00开发板

HPM6E00开发板现已全面开售，在先楫半导体官网可购买，售价￥498。

HPM6E00EVK提供双百兆网口，实现ESC功能，RGMII千兆网口，CAN接口，音频接口，sigma-detal 转换接口，HS USB接口以及标准的电机接口可以适配先楫的电机驱动板。同时HPM6E00EVK的FEMC/PPI插槽，方便用户实现各类总线接口，并默认提供FEMC/PPI子板，可以实现SDRAM和并口的ADC采样功能。此外，还提供树莓派接口以及板载的调试接口可以方便用户进行调试，同时也提供标准的JTAG接口供用户选择。

先楫HPM6E00 EVK 开发板，官方购买链接：

近年来，随着工艺与IP的逐渐成熟，32位的MCU增长迅速，风头之劲乃至16位的MCU基本上被跳过了。现在说嵌入式MCU，要么就是8位，要么就是32位，16位的MCU产品型号屈指可数。

很多嵌入式工程师对8位MCU可能会有如下一些误解。

8位MCU正在被淘汰

这是最常见的误解，先说事实，根据最新的Gartner的市场报告，8位的市场营收额和增长额跟32位的相比都仅仅差几个百分点。考虑到8位的单个芯片比32位芯片要便宜很多的事实，8位的出货量其实远高于32位的。

打个直观的比方，现在我们有了高铁，是不是所有传统的普快、特快火车都要立即淘汰呢？显然事实并非如此，至于原因就太多了。现实情况就是，8位 MCU曾经的应用领域并不能立即用32位的MCU直接替代。

8位处理器缺乏创新

不少人会认为既然现在市场的宠儿是32位的MCU，厂商们是不是都没有投入研发资源在8位产品上了。这么想的人可能一想到8位的MCU，脑海中会浮现40DIP的“经典8051”的形象。

事实上，芯片厂商们并没有停止创新。比如，CIP-51内核因为采用了一个时钟周期等同于一个指令周期的设计，瞬间将同频率的8051性能提高了12倍。国内的一些半导体厂商也有基于8051或其他8位内核的创新。

8位处理器难以使用C/C++语言编程

如果你了解Arduino的设计原理，这个误解就不攻自破。当然坦白讲，8位的MCU使用高级语言编程确实比32位的MCU要困难些。主要障碍就是内存地址的不统一。比如，8051内核的内存地址就分为CODE、data、sfr、idata和xdata。如果涉及到banking就更复杂了。8位的PIC还有硬件Stack这样更加“非主流”的设计，但是这些障碍都可以通过工具的优化来缓解。

8位处理器专为简单应用而生

这个观点倒是有几分真实，但是嵌入式应用本身就是简单应用居多。嵌入式系统应用的本身特点决定了8位依然有很多用武之地。外设和编译器的进化将慢慢拓展8位处理器的应用范畴。

8位处理器不能胜任IoT应用需求

IoT应用不是一个单独的应用，而是一个复合应用。智能手表、智能音箱、主控制器、网关这种当然需要复杂的处理器来实现。但是IoT应用还包含大量的传感器节点、执行节点和转换节点。这种节点用低功耗的8位处理器来实现更加适合。

8位处理器响应慢

这个就是完全的误解了。典型的嵌入式应用中，响应速度主要跟中断响应和唤醒延迟相关。8位处理器有天然的优势（地址转换工作量小、IP单元实现门数少），至少不输于32位的处理器。

8位处理器的能效低于32位处理器

曾经看过ARM公司的权威工程师写的一本书，书中观点是32位处理器的能效比高于8位的MCU，理由是32位处理器能快速处理完任务，休眠时间的比例更大。但是，这个结论包含一个假设，就是任务有一定复杂度。

如果任务本身非常简单，唤醒过程的功耗也很大，那么这个假设不成立。针对不同应用场景，不能简单说8位、32位哪个能效比更高。至少非常简单的应用中，8位的能效比要高。如果再加上单独响应，无需CPU干预的一些任务，8位的能效比甚至能高出很多。

相同价格的32位处理器功能远强于8位处理器

这个也有一定程度的可信度，但是不要忘记有相当大的一部分应用使用8位的MCU就已足够在这种情况下，非要购买平均价格高一点的32位MCU，成本就会上升。对于很多基本上标准化了的嵌入式产品来说，8位MCU还是具有一定的成本优势的。

8位处理器设计的应用不能适应未来变化

这是个思维角度问题，作为嵌入式程序员，更应该考虑当前的任务。不管是什么类型的MCU，如果产品形态变化了或者需求本身变化了，就要重新设计。未来谁都看不清，何必考虑那么多没有实际意义的前瞻。

8位处理器开发工作更繁重且没有升级路径

32位处理器的处理更加以软件为中心，可以做更多的代码复用。而8位处理器更多地利用硬件外设来完成任务。综合而言，没有绝对的差别。

只要是嵌入式处理器，升级路径都不大明确。如果你采用既有8位，又有32位的产品的厂家，你会发现很多外设都很相似。考虑到现在图形化配置外设的趋势，升级路径逐渐变得不那么重要，反正都是图形化或者脚本化来生成基础驱动代码。

来源：电子技术开发者

矽力杰继发布车规ASIL-B MCU SA32B1X系列以来，已陆续成功取得AEC-Q100认证、ASIL-B产品认证、CAN一致性认证，并完成了量产交付工作。            

本期小编将为大家带来3个认证相关背后的故事。

1、规范质量体系&严苛车规标准

矽力杰自2017年就开始量产车规芯片，至今已量产交付近8年，经受了市场和时间的检验，产品方案得到全球汽车合作伙伴的一致认可。

对于车规芯片，矽力杰始终认为芯片不是测出来的，而是通过严苛的车规产品设计流程和标准体系的规范来保证。以下是矽力杰高效明确的团队分工和规范的质量体系：

质量标准体系

• IATF16949

• ISO26262

• ISO9001

• ISO14001

• ISO/IEC27001

• ISO/IEC17025:2017
  

国际汽车电子协会(Automotive Electronics Council，简称AEC)作为车规验证标准，包括AEC-Q100(集成电路IC)、AEC-Q101(分立器件)、AEC-Q102(光电器件)、 AEC-Q103(MEMS器件)、 AEC-Q104(MCM多芯片组件)、AEC-Q200(无源器件)，其测试比消费/工控型芯片规范更严苛，规定了各类车规元器件应完成的试验项目及条件，用于验证电子元件达到AEC-Q的要求。

针对集成电路IC，根据AEC-Q100标准，需要进行3个不同lot的测试，每个lot需要1000小时。矽力杰在AEC-Q100标准基础上，进行了多项加严测试，包括但不限于1st lot加严到2000小时，多种测试条件（电流/电压/温度）的加严测试，从而保证矽力杰车规芯片产品足够稳定可靠。

2、功能安全

在新能源汽车市场份额和渗透率不断提高的背景下，车规级芯片作为汽车产业核心关键零部件，然而车规芯片对高安全、高可靠、高稳定性的极端追求成为亟需解决的行业难题。

矽力杰在2021年组建了一支国内顶尖的功能安全团队，汇聚了业内顶尖的工程师和专家。团队核心成员拥有20年以上国际知名大厂芯片研发及功能安全开发管理经验，产品涉及激光雷达、微波雷达、电源管理、刹车控制等多个领域。团队多位工程师获得TUV莱茵颁发的功能安全经理及审核员证书；团队拥有和诸如TUV莱茵、SGS等多家第三方认证机构以及多家国际知名Tier 1企业合作的丰富经验。

矽力杰已获TUV莱茵ISO26262 ASIL-D流程认证，目前多款产品已经拿到产品认证证书和审核报告，更多产品正在进行产品认证中。

3、重要外设的第三方认证

CAN外设在汽车上承担着网络通信连接的重要作用。而CAN的一致性测试会被tier1作为最关键的测试之一进行严格对待。

对于MCU来说，集成的CAN controller需要与CAN transceiver搭配通过CAN ISO16845的一致性测试。针对CAN controller和CAN transceiver会有ISO16845不同的子章节标准对应。

矽力杰车规MCU集成的CAN controller外设已通过了第三方的CAN ISO16845-1:2016 一致性测试认证。