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。

六十载栉风沐雨风雪载途,甲子间踔厉奋发笃行不怠。10月25日,第30届中国汽车工程学会六十周年年会暨展览会(SAECCE 2023)在北京·北人亦创国际会展中心盛大开幕,芯旺微电子携底盘动力、智能座舱、电机电源和车身控制四大域几十款车规展品出席活动现场,并在会上重磅发布符合ASIL-B汽车功能安全等级的32位车规级MCU KF32A158。

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凭借在汽车市场十余年的深厚积累与技术沉淀,芯旺微电子已于2022年获得ISO26262 ASIL-D流程认证和IATF16949汽车质量管理体系认证证书,今年上半年部分核心MCU产品获得ISO26262 ASIL-B产品认证证书,稳扎稳打,持续进化,为KF32A158在汽车功能安全层面的创新筑牢坚实根基,已逐步构建满足汽车功能安全标准的中高端产品阵营。

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为了更好的满足汽车中高端场景对芯片产品的复杂需求,KF32A158在产品设计和验证测试阶段皆引入主机厂的深度参与 ,进入部分主机厂的项目上进行产品设计及测试验证,历经版本迭代升级后推向市场,确保芯片产品的稳定、可靠和安全性,同时还可大大缩短后期芯片量产上车的测试验证周期,加快产品上车速度。

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在25日下午的汽车芯片技术创新与产业发展论坛上,芯旺微电子产品总监卢恒洋受邀发表《KungFu内核汽车MCU助力汽车芯片国产化》主题演讲,重点分享了KF32A158在汽车功能安全方面的技术突破和在汽车中高端领域的应用前景。KF32A158的推出标志着自主独立的KungFu内核32位MCU在汽车中高端应用场景的重大突破,可满足更高功能安全等级的汽车场景使用需求,意味着国产汽车芯片的产品矩阵已逐步完善,可实现低、中、高端产品线的全方位覆盖,加速了汽车电子应用的全面国产化进程。

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KF32A158最大可提供2MB ECC Flash和256KB RAM;同时支持A/B 分区bootloader;特有的信息安全管理单元,可提供密钥的安全存储、多种AES加解密和安全启动等功能。

在外设资源方面,KF32A158提供了3路CANFD接口和多达4路USART(LIN);还有多路的SPI和IIC,可以满足当前复杂车身控制系统的需求。作为一款符合功能安全标准的MCU产品,KF32A158提供了存储器的内存保护单元-MPU,时钟检测单元-CMU,电源管理-PMU,除此以外,在GPIO和ADC等常用功能模块上,提供了模块自检功能。这些安全机制的设计,保障了MCU可以轻松的实现系统应用上的安全目标。

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KF32A158不仅在功能安全和外设资源层面有出色的表现,在软件层的优势也很突出,可为用户提供符合AutoSar标准的MCAL软件服务,用户可通过EB treesos实现对MCAL的配置。除此以外,芯旺微电子还针对KF32A158推出HLI(High Level Interface)软件包,可让用户缩短软件底层开发周期,快速搭建底层软件。

| KF32A158产品特性

● 自主KungFu32内核

● 符合ASIL-B汽车功能安全等级

● 丰富的存储、外设资源

● 120Mhz主频

● 2048KB ECC Flash

● 256KB ECC RAM

● 3*CAN-FD

● 256AES

● 4*USART(LIN)

● 3*SPI(I2S)

● 3*IIC

● Grade 1级工作温度范围

● LQFP176/144/100/64

● 2.7~5.5V宽工作电压

| 应用场景

强大的产品资源有了功能安全的加持,让KF32A158可以适用于众多汽车控制系统中,如车身控制系统、车灯控制系统、仪表控制系统、热管理控制系统以及区域车身域控系统等。

来源:芯旺微电子

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“消失的功耗”

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工作模式的灵活切换

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时钟的巧妙运用

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模拟模块的超低功耗特性

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端口特性——笼子里的“它”

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超低功耗相关调试特性

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灵活使用超低功耗模块

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来源:HC32的小确幸(作者:卢险(lux))

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Holtek针对半桥电磁炉应用领域,新推出HT45F0075第二代半桥电磁炉Flash MCU。HT45F0075提供过电流/短路电流/相位/浪涌电压保护功能,可以依据不同的保护信号设定不同的保护等级,增加IH加热产品的保护灵活性。相较前代产品,HT45F0075提供更丰富的资源,更及时的启动各种保护功能,并提供PWM硬件抖频功能,使电磁炉工作于高功率时,可以有效降低EMI电磁干扰,减少抗EMI元件成本,适合各类型IH加热产品应用。

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HT45F0075系统资源包含16K×16 Flash ROM、1024×8 RAM、1024×8 EEPROM、12-bit PWM(含硬件抖频)、12-bit ADC×11ch (含2通道A/D自动转换功能)、SPI/I²C/UART通信接口、10-bit PTM、4组10-bit CTM、9组OVP以及1组增益可选的运算放大器功能,增加应用的灵活性。封装提供16-pin NSOP、20/24/28-pin SOP四种封装形式,具有较佳的产品优势。

来源:HOLTEK

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消防栓是重要的火灾控制设备,但在实际应用中,消防栓存在安装分散和管理复杂等问题,于是火灾现场供水压力不足、抢修停水等现象屡见不鲜,严重影响灭火工作,造成重大人身财产损失,影响城市消防安全。

因此,智能消防栓逐渐兴起。何谓智能消防栓?它在传统消防栓的基础上加装超声流量计、传感器等,通过MCU进行处理传感器采集的相关数据,将数据传输至云端,以实现对消防栓的远程监控和管理,大大降低巡检和管理成本。

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航顺芯片MCU产品HK32L08x家族,具有超低功耗、接口和外设丰富、安全可靠的优势,应用在电源比较缺乏的消防栓产品中,可降低产品功耗,以确保在不需要外部电源的情况下长时间运行。

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超低功耗HK32L0xx家族产品功能框图(一)支持多种工作模式组合,实现超低功耗,包括:低功耗运行(Low Power Run)模式、睡眠(Sleep)模式、低功耗睡眠(Low Power Sleep)模式、停 机(Stop)模式和待机(Standby)模式等

(二)丰富的功能组件和接口资源

  • 外设通讯支持2路USART、2路UART和1路低功耗UART,2路IIC、2路SPI、 1路CAN 2.0 和1路USB 2.0 device。

  • 支持1路16位高级定时器,3路带死区互补输出和刹车功能,可应用于电机控制。

  • 支持4*32或8*28段式LCD控制器。

  • 支持1个16通道12位高精度ADC,1个12位DAC,2个电压比较器和3个运放。

(三)高安全设计技术

  • 内嵌硬件实现的AES电路,可支持128位、192位和256位密钥长度。

  • 内嵌硬件读写保护电路保护芯片内部Flash的数据安全。

  • 内嵌硬件加密电路加密存储在内部Flash的程序和数据,防止芯片被开盖窃取Flash程序和数据。

数量庞大并且安装分散的传统消防栓管理和维护难题,一直困扰着国内外城市供水和消防局。随着5G及物联网技术的发展,赋予路边一动不动的消防栓“智慧大脑”,实现对消防栓的实时监测和巡检,这是守护城市基础建设,保障救火救灾工作的一大福音。

航顺芯片HK32L08x家族已批量应用于多款智能消防栓产品中,一颗颗航顺芯驻守在城市的各个角落,以超低功耗和超高的可靠性保证着这些消防栓十年如一日在线在岗!阅读 285

来源:航顺芯片

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Holtek新推出I/O型OTP MCU - HT68R00x系列产品,提供客户具有高性价比的卓越解决方案,整系列功能涵盖面广,可满足客户多元化产品需求,特别适合应用于小家电产品,例如:直发器、电子锅、电风扇、豆浆机、充电器、吸尘器等。

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HT68R00x有3颗产品分别为HT68R002/HT68R003/HT68R004。全系列涵盖完整并多样化的功能,包含有1K~2K Word OTP Memory及64~96 Byte RAM等系统资源,同时兼具实用的外围电路,例如:2组Timer及多组占空比独立可调8-bit PWM等功能。HT68R002封装提供8/10-pin SOP,HT68R003封装提供8-pin SOP、16-pin NSOP,HT68R004封装提供16-pin NSOP、20-pin NSOP/SOP/SSOP封装。

来源:Holtek

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近日,工业控制及智能家电领域的全国产RISC-V MCU领军企业爱普特微电子正式发布了一款功能强大、高算力、高处理速度,可支持双电机驱动的全国产RISC-V 32位MCU—APT32F173系列。

APT32F173系列采用全国产RISC-V内核,核内载8K ICACHE,具有单精度浮点和DSP运算能力,主频最高可达105MHz,跑分3.5CoreMark/MHz。APT32F173系列还具有宽电压(1.8-5.5V)优势,工作温度高达105℃,进一步拓展了应用范围,可满足严苛的工业领域需求。片上有丰富的模拟和定时器资源,同时集成CAN2.0和2.0B,高度适用于工业控制、(双)电机控制、智能家电等市场领域。

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01、资源丰富、高可靠性,奠定产品性能领先优势

  • 最大封装多达54个GPIO,均可配置为外部中断输入。输入支持CMOS和TTL电平,支持强驱输出(其中14个管脚具备超大电流(120mA)驱动能力)和快速驱动,提供极大灵活性的同时最小化外围成本。

  • 协处理模块:2个DMA和支持片内模块互联触发的事件触发控制器(ETCB)可以大程度释放CPU运行压力,同时满足低延时高可靠性需求。

  • 丰富的模拟资源:包括为电机控制量身定制的2个高速ADC(多达47个模拟输入通道),最快3MSPS转换速度,1个DAC,4个OPA,3个CMP,1个内部参考源模块等。

  • 强大的Timer资源:

○10个可同步的GPTA/B模块,其中6个GPTB支持互补死区输出、紧急模式设置。

○ 多个BT,LPT等用于定时或简单PWM输出。

  • 丰富的通讯接口:APT32F173系列芯片均具备I2C,UART,USART(LIN1.2 or LIN2.0),CAN,SIO等通信接口,适用于各种交互通信场合。

  • 具备RTC日历模块、具备恒流输出能力的10COMx8SEGLED控制。

  • PMP(physical memory protection)、NMI、LVD/LVR,外部时钟质量监控,WWDT,IWDT,Flash在线校验、SRAM在线校验等功能模块,为终端系统提供运行可靠性保证。

02、支持双电机驱动

APT32F173可支持双电机驱动,为电机控制量身定制2个高速ADC,1个DAC,4个OPA,3个CMP,1个内部参考源模块等,同时具有充足的Timer资源,共10个可同步的GPTA/B模块,其中GPTB支持互补死区输出、紧急模式设置,可完美应用于双电机驱动。

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▲ APT32F173系列在电机应用中的实例

03、丰富管脚及封装,可满足更多功能应用需求

APT32F173系列下分APT32F1731和APT32F1732子型号,可提供48Pin、64Pin LQFP封装,32Pin QFN封装3种选择,满足高性价比和高性能不同需求应用,具体资源差异如下:

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▲ 注释:Note (1) 该区域SRAM可配置为ISRAM。

04、完善生态体系,提升研发效率

爱普特微电子具备完善的生态体系,可为工程师提供完善的软硬件支持资源:如代码库、开发套件、烧录工具、设计方案等全套工具链支持,致力于为用户打造易开发的产品生态,帮助客户提升研发效率,快速实现量产。

05、严苛品质管控,保障芯片的超高可靠性

APT32F173系列在高性能基础上,对于芯片的品质也进行严格把控。目前爱普特建立了完善的品控管理体系:从供应商管理,到来料质量管控、可靠性测试、出货质量管控、过程质量管控等,每个环节都按照业内最为严苛的流程及标准进行检测和管控,从而保障每一颗MCU芯片的高品质交付。

目前APT32F173系列已开放样品和开发板申请。如需了解更多产品信息,可联系爱普特微电子。

来源:爱普特微电子

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发科技首款功能安全MCU芯片AC7840x已经顺利量产半年,考虑到客户端对多电机应用的强烈需求,杰发科技在已经成熟的AC7840x双电机板基础上,为电机客户设计并提供了三电机控制应用解决方案。日前,AC7840x三电机控制方案已开发调试完成,每个电机可独立控制,且均支持有感FOC和无感FOC算法的正常运行。

三电机应用方案简介

三电机控制应用方案硬件拓扑结构如图1所示。功率驱动板主要由MOSFET驱动和相电流采样等模块构成。每块功率驱动板接收MCU输入的发波调制驱动信号,并调理电机相电流采样信号反馈给MCU,与电机和共享MCU构成完整的控制回路。预驱、MOSFET和MCU为独立式分布,增强了硬件环境配置的灵活性。用户亦可根据应用需要提高三电机控制方案的集成度,将三电机驱动的所有硬件单元集成于一块电路板。

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图1:三电机应用方案结构示意图

三电机应用方案实现

AC7840x为单核MCU,最高主频为120MHz。每个电机在运行FOC算法时,都需要高频率触发ADC采样,并在采样中断任务Isr中完成相应的FOC算法运算。为满足同时运行三个电机FOC算法的需求,需设计合理的三电机应用方案MCU时序,对单核MCU进行分时复用,为三个电机的算法运行分配时间,避免各电机算法运行时相互冲突,同时优化各电机算法运行时间,确保电机算法在分配时间内完成。三电机控制应用方案根据设计时序依次触发三个电机的ADC采样,并在中断Isr中完成FOC算法后,将MCU释放给下个电机算法占用。MCU运行时序图如图2所示。

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图2:三电机应用方案运行时序图

三电机应用方案中,用户可灵活选择进行配置。杰发科技算法Lib支持运行有感霍尔FOC和滑模观测器、磁链观测器、模型参考自适应等无感FOC算法。以磁链观测器无感FOC算法,相电流双电阻采样为例,算法运行载频6KHz,每个电机算法执行时间约为30us,ADC中断负载率为55%。三电机应用方案采用单核AC7840x同时控制三台无刷电机,可替代多颗M0核低端MCU,以更高的主频和集成度,让用户事半功倍,从容应对多电机控制应用工况。

来源:AutoChips

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Holtek新推出A/D型OTP MCU - HT66R00x系列产品,提供客户具有高性价比的卓越解决方案,整系列功能涵盖面广,可满足客户多元化产品需求,特别适合应用于小家电产品,例如:直发器、电子锅、电风扇、豆浆机、充电器、吸尘器等。

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HT66R00x系列内置ADC功能,共有4颗产品分别为HT66R002/HT66R003/HT66R004/HT66R0025。全系列涵盖完整并多样化的功能,包含有1K~2K Word OTP Memory及64~128 Byte RAM等系统资源,同时兼具实用的外围电路,例如:2组Timer、多通道8-bit A/D及多组占空比独立可调8-bit PWM等功能。HT66R002/HT66R0025封装提供8/10-pin SOP,HT66R003封装提供8-pin SOP、16-pin NSOP,HT66R004封装提供16-pin NSOP、20-pin NSOP/SOP/SSOP封装。

来源:HOLTEK

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堆栈对于程序来说非常重要,程序能够快速运行,堆栈起到非常大的作用,但你了解堆栈吗?

概述

我们都知道堆栈位于RAM中,现在MCU的RAM相对较大(几十上百K),所以分配的堆栈也是足够大,很多人都不怎么关注这个堆栈的大小。

但是,以前MCU的RAM比较小,甚至1K都不到,所以,以前的工程师就比较关心堆栈的大小。

对于小项目而言,可能我们不用关心堆栈大小。

但是,如果项目大了,你就要注意了,你堆栈大小设置不合理,很有可能导致Fault。

想要知道堆栈有多大才合适,你就需要明白堆栈的作用,下面让大家进一步了解堆栈。

关于堆栈

我们先看一下两点经典的知识。

1.程序的内存分配

一个由C/C 编译的程序占用的内存分为以下几个部分:

栈区(stack):由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

堆区(heap):一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式类似于链表。

全局区(静态区)(static):全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。

文字常量区:常量字符串就是放在这里的,程序结束后由系统释放。

程序代码区:存放函数体的二进制代码。

2.经典例子程序

int a = 0;              //全局初始化区
char *p1;               //全局未初始化区
main()
{  
    int b;                //栈  
    char s[] = "abc";     //栈  
    char *p2;             //栈  
    char *p3 = "123456";  //123456\0在常量区,p3在栈上。  
    static int c =0;//全局(静态)初始化区  
    p1 = (char *)malloc(10);  
    p2 = (char *)malloc(20);   //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。  
    strcpy(p1, "123456");      //123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}

单片机堆栈

从上面的描述可以看得出来,在代码中是如何占用堆和栈的。

可能很多人还是无法理解,这里再结合STM32的开发过程中与堆栈相关的内容来进行讲述。

1.如何设置STM32的堆栈大小?

这个问题在文章《STM32的启动流程到底是怎样的?》中讲述了在MDK-ARM、IAR EWARM,以及使用STM32CubeMX设置堆栈大小的方法。

2.栈(Stack)

STM32F1默认设置值0x400,也就是1K大小。

Stack_Size    EQU     0x400

函数体内局部变量:

void Fun(void)
{  
    char i;  
    int Tmp[256];  //...
}

局部变量总共占用了256*4 + 1字节的栈空间。 

所以,在函数内有较多局部变量时,就需要注意是否超过我们配置的堆栈大小。 

函数参数:

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)

这里要强调一点:传递指针只占4字节,如果传递的是结构体,就会占用结构大小空间。

提示:在函数嵌套,递归时,系统仍会占用栈空间。

3.堆(Heap)

Heap_Size      EQU     0x200

默认设置0x200(512)字节。

我们大部分人应该很少使用malloc来分配堆空间。

虽然堆上的数据只要程序员不释放空间就可以一直访问,但是,如果忘记了释放堆内存,那么将会造成内存泄漏,甚至致命的潜在错误。

结合Keil分析RAM占用大小

经常在线调试的人,可能会分析一些底层的内容。这里结合MDK-ARM来分析一下RAM占用大小的问题。

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在MDK编译之后,会有一段RAM大小信息:

这个大小为0x668,在进行在调试时,会出现:

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这个MSP就是主堆栈指针,一般我们复位之后指向的位置,复位执向的其实是栈顶:

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而MSP指向地址0x20000668是0x20000000偏移0x668而得来。

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具体哪些地方占用了RAM,可以参看map文件中【Image Symbol Table】处的内容:

当然,关于map文件详细分析,可以看我系列教程《Keil系列教程12_map文件全面解析》。

关于堆栈,其实还有很多知识可以拓展,比如:堆栈入栈、出栈,向上、向下增长方式,大小端等,大家感兴趣可以先上网了解一下。

来源:strongerHuang

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近日,经纬恒润搭载国产MCU的门模块产品首次成功量产,助力国内主流OEM新车型正式上市。

经纬恒润一直重视国产化软硬件一体解决方案建设,秉持开放共赢的合作理念,不断与国产芯片企业建立合作,尽可能给予国产芯片企业更多支持,共同向车规级市场提供更加完善的国产化软硬件一体解决方案。此次搭载国产MCU的门模块产品成功量产,打破了长期以来主控制芯片被国外大厂垄断的局面,经纬恒润也积累了国产化芯片量产应用的宝贵经验。未来,经纬恒润将会在更多的汽车电子产品上帮助国产化芯片实现量产转化,全面提升产品国产化率的同时,助力民族芯片工业的快速发展。

经纬恒润此次量产的国产门模块产品,是自主研发的车门区域集成电子控制单元。除了具备传统的电动车窗、后视镜、中控锁功能外,也集成了近几年具有市场热度的电动释放吸合门、隐藏式电动门把手、自动门、可变色玻璃等功能。产品全部采用MOSFET驱动技术,完整AUTOSAR架构,并集成了经纬恒润自主知识产权的纹波车窗防夹算法。国产MCU较原选型提升了一倍主频,大大提高了复杂防夹算法运行的稳定性和可靠性。

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经纬恒润门模块产品已为多家国内外客户成功实现量产配套,积累了丰富的开发和量产经验,并在经纬恒润南通工厂布局了多条先进的生产线,以满足市场日益增长的需求。此次门模块产品国产MCU的成功量产,已吹响了产品芯片全面国产化的号角。未来,经纬恒润将加快对电源、驱动等其他关键芯片的国产化选型评估验证,持续引入更多高质量国产化芯片,与更多优秀的国产芯片企业一起助力中国汽车工业的腾飞!

来源:经纬恒润

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