飞思卡尔基于ARM平台全系列MCU引领嵌入式应用新趋势

飞思卡尔基于ARM平台全系列MCU引领嵌入式应用新趋势

       面对快速变化的市场需求，嵌入式系统厂商对半导体产品方案也提出越来越多不同于以往的产品功能和特性需求。“客户的要求越来越高，例如功耗越来越低，封装尺寸越来越小，多个串口，部分应用要求把高压驱动、安全功能、无线模块等功能加入进去。”黄耀君指出。在演讲中，他总结了近年来客户对控制器的需求变化的几大趋势：

l   要求免费的的操作系统支持，例如Linux、uCOSII、FreeRTOS、MQX，等.

l   免费的高质量中间件支持，以及免费提供各种程序及算法库资源

l   控制器所集成的RAM与FLASH的比例要求已经从1/32、1/16逐渐上升到1/8、1/6，甚至1/4

l   允许通过串口和USB接口实现程序加载，支持固件在线升级

l   更强的EMC兼容性——IEC61000-4-4和IEC61000-4-2分别要求最低4.8KV EFT和8KV ESD，一些应用要求10KV、12KV

l   可灵活扩展的通用控制器，满足各种存储器大小要求以及管脚兼容，以便随系统要求的提高轻松升级

l   为满足大批量应用提供专用MCU，这些MCU需要尽量多实现功能集成（例如智能电表应用、物联网应用，等）

l   无线MCU——以SoC或SiP形式，支持各种无线通信方式，如Sub-GHz、ZigBee、蓝牙，等

l   具备更强的DSP功能以及更多的外设功能，例如集成DSP协处理器、多内核功能

l   集成人机界面（HMI）及多媒体功能

       事实上，设备商在不断追求更强大的功能和极致性能的过程中，嵌入式系统设计对控制器平台提出了越来越苛刻的要求，几乎所有的嵌入式微控制器产品都在试图满足这些需求趋势，当然每款控制器产品的侧重点会有不同。在演讲中，黄耀君重点分享了飞思卡尔的Kinetis通用MCU系列以及专用MCU系列的在满足这些市场需求方面的主要技术特性：

       Kinetis L系列微控制器不仅汲取了新型ARM Cortex-M0+处理器的卓越能效和易用性，而且体现了Kinetis 32位微控制器产品优越的性能、多元化的外设、广泛的支持和可扩展性。同时将出色的动态和停止电流与卓越的工艺处理性能、选择广泛的片内闪存密度与丰富的模拟、连接和HMI外设选项相互结合，从8位和16位MCU的限制中释放了关键的功耗设计能力。Kinetis L系列MCU还能够和基于ARM Cortex-M4 Kinetis K系列的硬件和软件相互兼容，为提供性能、存储和特性集成扩展迁移路径。

       Kinetis K 系列MCU组合更强调高性能和可兼容性，有超过200个基于ARM? Cortex?-M结构的低功耗产品。它的设计具有可扩展性能，集成连接性、通信、人机互交（HMI）和安全等等特性。这个系列的产品的特性是高集成，它包含多种快速16位模拟/数字转换器、数字/模拟转换器和可编程增益放大器，以及强大、经济有效的信号转换器。还支持飞思卡尔塔式开发工具平台和免费提供的MQX实时操作系统。

             飞思卡尔Kinetis系列通用微控制器为各种嵌入式应用提供了丰富的选择。

       Kinetis X系列是业界基于ARM? Cortex?-M4内核构建、速度最快的微控制器。该器件系列具有先进的连接特性和HMI外设，内含软件可以支持带有强大图形用户界面的网络系统。Kinetis X系列MCU配置了一系列的软件和工具，其中包括飞思卡尔的塔式系统开发平台、附赠的MQX RTOS和基于Processor Expert的CodeWarrior IDE自动代码生成器和来自IAR Systems、KEIL、Green Hills和其他合作伙伴的广泛支。

       Kinetis W 系列专用微控制器主要针对物联网、智能家居等应用。增加了无线连接性支持，扩展了Kinetis K系列基于ARM? Cortex? -M4的成功之处，将业界领先的 sub-1 GHz和2.4 GHz 射频收发器与Cortex?-M4内核成功集成，并针对无线应用进行了优化，提供了一个强大、可靠、安全的和低功耗的嵌入式无线解决方案。提供了一个可测量移动路径的更高性能的储存器和特征集合。

       Kinetis M 系列专门支持广泛的经济高效的单相或两相电表设计而设计，基于32位ARM Cortex-M0+内核微控制器。所有 Kinetis M 系列微控制器都包含一个模拟前端，使 CPU 的电源计算可以达到 0.1% 的精确度。为适应多个地区，模拟前端是可配置的，它包含4个24位Σ-Δ模数转换器、两个低噪声可编程增益放大器，支持2000至1的动态范围、一个带有较低漂移温度范围和相移补偿的精密电压参考以简化精确的功率计算。

       Vybrid系列提供基于ARM Cortex A5+Cortex M4多核或ARM Cortex A5单核的产品选择，涵盖产品让客户由Kinetis MCU入门级产品升级到带有片上SRAM的MPU，以及适用于工业市场高度集成、异构双核的MPU产品。 每一种Vybrid系列器件都含有成套参考设计、应用笔记、板级支持包(BSP)和中间件。Vybrid平台支持客户构建既可以单独或同时运行如Linux或MQX等高级操作程序的系统。这样，结合丰富域与实时域之间的通信API，以及便于调试这类系统的工具链，可以显著缩短客户实现收入的时间。