32位MCU將成主流SoC應(yīng)用平臺(tái)

【導(dǎo)讀】近幾年隨著數(shù)字革命的愈演愈烈，嵌入式系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展到與人們生活息息相關(guān)的方方面面。本次ADI公司精密ADC產(chǎn)品線產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理魏科，將就嵌入式處理器MCU/DSP的市場(chǎng)和技術(shù)進(jìn)行探討。為IC工程師解讀嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，介紹ADI的高性能嵌入式解決方案。

摘要：   近幾年隨著數(shù)字革命的愈演愈烈，嵌入式系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展到與人們生活息息相關(guān)的方方面面。本次ADI公司精密ADC產(chǎn)品線產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理魏科，將就嵌入式處理器MCU/DSP的市場(chǎng)和技術(shù)進(jìn)行探討。為IC工程師解讀嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，介紹ADI的高性能嵌入式解決方案。

總體而言，更低成本、更低功耗、更小尺寸始終是業(yè)界不懈追求的目標(biāo)?？v觀MCU，領(lǐng)域在近幾年的發(fā)展歷程， “多核技術(shù)”、“高性能DSP”、“MCU/模擬整合”、“Cortex-M”等一直都是該領(lǐng)域的熱門(mén)，數(shù)字革命的推動(dòng)令MCU/DSP產(chǎn)品在音響、輔助駕駛、電機(jī)控制、智能監(jiān)控、生物識(shí)別、生命維持和救護(hù)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)廣泛的應(yīng)用又拉動(dòng)了MCU/DSP產(chǎn)品的增長(zhǎng)。

2013年，隨著無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施、汽車(chē)電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化控制和航空航天等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)需求的推動(dòng)，DSP和其他一些處理器等不同技術(shù)將繼續(xù)走向融合。

魏科 ADI公司精密ADC產(chǎn)品線產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理

為實(shí)現(xiàn)高速、多DSP信號(hào)處理、融合信號(hào)/控制處理、固定功能處理及微控制器應(yīng)用等多種功能，ADI公司推出了包括Blackfin、SHARC、 SigmaDSP、TigerSHARC、ADSP-21xx及模擬微控制器的嵌入式處理器和DSP產(chǎn)品組合。同時(shí)ADI擁有獨(dú)具特色的包含高精度模擬信號(hào)處理外設(shè)的MCU，系列，如ADuC702x、ADuC712X、ADuC703x、ADUC706X、ADuCM3xx系列。ADI的MCU和DSP產(chǎn)品關(guān)注于無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施、汽車(chē)電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化控制和航空航天等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，致力于為用戶(hù)提供完整的集成解決方案。

ADI最近推出的新一代雙核、1GHz處理能力的Blackfin處理器ADSP-BF60x系列針對(duì)嵌入式視覺(jué)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，并均配備一個(gè)稱(chēng)為 “流水線視覺(jué)處理器(PVP) ”的高性能視頻分析加速器。PVP是靠近Blackfin內(nèi)核的一組功能模塊，專(zhuān)為加快圖像處理算法和降低整體帶寬要求而設(shè)計(jì)。該P(yáng)VP加速器每秒能執(zhí)行高達(dá)250億次的數(shù)學(xué)運(yùn)算，其結(jié)合兩個(gè)Blackfin內(nèi)核，為強(qiáng)大且靈活的處理器奠定了基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)極高的分析性能。這些處理器將是未來(lái)高級(jí)汽車(chē)輔助駕駛系統(tǒng) (ADAS)、工業(yè)機(jī)器視覺(jué)和安防/監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用的理想之選。同時(shí)，ADSP-BF60x提供全面的開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)板和擴(kuò)展板，包括CrossCore Embedded Studio軟件開(kāi)發(fā)工具、高速仿真器、EZ-Kit開(kāi)發(fā)板和專(zhuān)用EZ-Extender卡。ADSP-BF60x Blackfin處理器系列以強(qiáng)大的性能，極低的功耗，便利的設(shè)計(jì)以及實(shí)惠的價(jià)格實(shí)現(xiàn)高級(jí)分析功能，從而使嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)能得到更廣泛的應(yīng)用。

ADI基于BF506F的汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是未來(lái)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，該系統(tǒng)由助力電機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓軸、傳送帶和皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護(hù)環(huán)境，逐漸成為轎車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)裝置。根據(jù)咨詢(xún)公司Strategy Analytics對(duì)中國(guó)EPS市場(chǎng)的預(yù)測(cè)，在2010-2017年期間中國(guó)的EPS市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到16.9%，約1800萬(wàn)套。

BF506F是一個(gè)400MHz主頻的低功耗MCU，片上4MBFLASH，雙12bits，2MSPS12通道高速ADC，擁有CAN、UART 通信接口，6對(duì)PWM輸出。與同類(lèi)產(chǎn)品相比，BF506F主頻更高、片上FLASH更大、ADC數(shù)量采樣率均比較高，更重要一點(diǎn)，BF506F更有成本優(yōu)勢(shì)。在外設(shè)資源相差不大，高主頻意味著比較高的運(yùn)算處理能力，因此，選擇BF506F系列處理器實(shí)現(xiàn)EPS，在硬件平臺(tái)不用變更的情況下，更容易實(shí)現(xiàn)算法、控制策略升級(jí)。

ADI針對(duì)工業(yè)變送器應(yīng)用的SOC解決方案ADUCM360

高性能模擬前端、系統(tǒng)低功耗、高集成度、寬工作溫度區(qū)間是工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用的主流發(fā)展需求。(ADUCM360+AD5700+AD5421 )為工業(yè)變送器應(yīng)用提供了最佳解決方案。其中，ADUCM360內(nèi)置兩個(gè)4K采樣率、24位 SD ADC，采用32位ARM Cortex-M3內(nèi)核，片上集成Flash/EE 存儲(chǔ)器。AD5700是一種單芯片HART解決方案， AD5421是一款完整的環(huán)路供電型4 mA-20 mA數(shù)模轉(zhuǎn)換器，(DAC)。這三顆器件構(gòu)成一個(gè)完整的工業(yè)變送器系統(tǒng)，典型整體工作功耗小于3.5mA。高性能、低功耗、高集成度是其突出特點(diǎn)。

ADI基于ADSP-BF592的視頻分析傳感器

基于BF592的視頻分析傳感器定位為極低成本，功能單一，外觀小巧的產(chǎn)品，因此，設(shè)計(jì)時(shí)盡量緊湊，采用一體板方式。

BF592是Blackfin處理器產(chǎn)品系列的低成本入門(mén)級(jí)處理器，BF592提供200 MHz和400 MHz內(nèi)核時(shí)鐘速度，外設(shè)集包括兩個(gè)SPORT口、一個(gè)PPI、兩個(gè)SPI、四個(gè)通用計(jì)數(shù)器以及一個(gè)包含VDK RTOS和C運(yùn)行庫(kù)的工廠編程指令ROM塊，其特性和成本針對(duì)不需要外部存儲(chǔ)器或可執(zhí)行閃存的計(jì)算密集型工業(yè)、汽車(chē)和通用應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。BF592采用低成本9x9mm LFCSP封裝，提供商用和工業(yè)溫度等級(jí)以及通過(guò)汽車(chē)應(yīng)用認(rèn)證的產(chǎn)品。400-MMAC / 200-MHz Blackfin DSP售價(jià)1.99美元，評(píng)估板售價(jià)99美元。

可以看出，基于BF592的視頻分析傳感器是一款極低成本，體積小，功耗低的產(chǎn)品，非常適用于智能樓宇，物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域。

ADI 針對(duì)高端光模塊的SOC解決方案ADUC702X/ADUCM712X

高性能模擬前端、小封裝、定制化、寬工作溫度區(qū)間是通信領(lǐng)域中光模塊應(yīng)用的主流發(fā)展需求。ADI為高端光模塊中的系統(tǒng)監(jiān)控提供了市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位的解決方案。ADUC7020是現(xiàn)階段PON OLT市場(chǎng)中的最重要的應(yīng)用平臺(tái)，ADUC7023/ADUC7121/ADUC7122為當(dāng)前各種主流光模塊(SFP+/QSFP+/XFP/CFP) 提供了一體化的集成應(yīng)用平臺(tái)。[!--empirenews.page--]

ADUC7023集成有12位SAR ADC、4路12位DAC，以及溫度傳感器、參考源和其他標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)，基于ARM7TDMI內(nèi)核，為小型化的光模塊提供了高可靠的系統(tǒng)解決方案。 ADUC7121是市面上唯一一款集成有12位SAR ADC、12位VDAC以及11位IDAC的ARM7TDMI內(nèi)核的小封裝SOC。在可調(diào)激光器模塊、CFP應(yīng)用中是首選解決方案。

ADI針對(duì)鉛酸電池傳感器的高集成度ADuC703x系列

歐美國(guó)家預(yù)測(cè)2020左右微混動(dòng)系統(tǒng)在傳統(tǒng)燃油車(chē)的裝配比例將達(dá)到約50%。典型的微混動(dòng)技術(shù)即發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)。汽車(chē)在等紅燈之類(lèi)的怠速止步情況下，可以通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)掉以降低油耗。該系統(tǒng)需要對(duì)鉛酸電池的狀態(tài)進(jìn)行精確監(jiān)控。ADI最早推出用于鉛酸電池管理的系統(tǒng)級(jí)芯片ADuC703X。它集成高倍數(shù)PGA、高分辨率ADC、一塊ARM7核、以及LIN等外設(shè)?？梢詼y(cè)量mA級(jí)別至上千安培的電池電流動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)測(cè)量電池電壓和溫度。其 32位內(nèi)核基于這些測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行電池電量和健康狀態(tài)的高效計(jì)算，經(jīng)LIN傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)電噴控制系統(tǒng)。在這一領(lǐng)域，ADI目前占有絕對(duì)市場(chǎng)份額。

魏科表示，基于CORTEX的32位MCU，內(nèi)核將會(huì)成為主流的SoC應(yīng)用平臺(tái)。

 

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