微控制器(MCU)產品應用領域日趨廣闊,從通信基礎設施,到手機、家電、消費電子、汽車電子、醫療電子、工業控制等諸多領域,都能看到MCU的身影。而在全球競爭日益激烈的MCU市場中,32位MCU產品逐漸脫穎而出,成為各家廠商爭奪的熱門市場。
據市調機構WSTS發布的報告顯示,全球32位MCU市場在過去5年中增長了一倍左右,2007年銷售額比前一年增長13.6%,達到創紀錄的31.9億美元,出貨量也達到7.2億片之多。以趨勢來看,32位MCU已在去年成功超越了16位產品,并逐漸縮小與8位MCU間的差距。
這一趨勢令眾多MCU廠商開始向32位MCU市場轉移力量,應用于各個領域的32位MCU產品也在2008年推陳出新,使32位MCU市場呈現出一派欣欣向榮的景象。
汽車電子是32位MCU主打熱點
意法半導體
意法半導體(ST)的Power Architecture系列推出四款MCU新品,可在動力系統、車身、底盤與安全設備以及儀表板系統中使用,大幅提升汽車性能和燃油效能。四款產品皆整合了可伸縮的e200核心32-bit Power Architecture架構和各種應用最佳化的外圍以及大容量的嵌入式閃存,有助于提升整合度,使設計重復使用率最大化,縮短產品上市時間及降低制造成本。該系列產品可支持最新的汽車產業標準,包括AUTOSAR的開放系統架構和FlexRay高性能汽車網絡。
(1)SPC563M系列MCU專為控制自動變速系統或四缸引擎而設計,擁有高達1.5MB嵌入式Flash的on-chip內存,內建可減輕CPU的負載專用協同處理器及整合型數字訊號處理功能 (DSP),可實現更嚴格的排放控制。第一款上市產品是SPC563M60,內建1MB Flash,采用QFP144和BGA208封裝。
(2)SPC560B系列MCU適用所有車身應用,從座椅模塊等車身外圍到車身中控器與通訊閘等。儲存容量介于128KB到2MB之間,并包括一個用于無傳感器定位功能的高分辨率ADC、一個硬件模塊、先進的省電模式和通訊接口,硬件模塊為多個電源組件提供控制訊號,如車燈驅動器。第一款上市產品是SPC560B50,內建512KB Flash,采用LQFP100和LQFP144封裝。
(3)SPC560P系列MCU應用于所有汽車底盤和安全裝備領域的整合性應用。SPC560P50內建512KB Flash,具備高速串行連接及整合性安全功能,以及支持能高效率地處理先進安全氣囊系統所需的DMA和CRC。該產品采用LQFP144和 LQFP100封裝,并整合一個先進的馬達控制器,支持磁場定向三相馬達控制,為支持開發下一代網絡化的底盤系統,SPC560P還整合一個雙通道的FlexRay控制器。
(4)SPC560S系列MCU適用于所有組合式儀表板應用,包括TFT液晶儀表板。SPC560S60的四面顯示控制單元內建on-chip圖形內存,讓需要四個或四個組件以上的系統成功地使用單芯片解決方案。此系列產品全都提供標準外圍組,如含有零位置檢測和診斷功能的模擬儀表板驅動器、液晶顯示器接口和聲道。該系列產品采用LQFP144和LQFP176封裝。
瑞薩科技
(一)瑞薩科技(Renesas Technology)的R32C/100系列MCU內建閃存,采用R32C/100高性能32位CPU核心,是M16C系列中最先進的CISC MCU。
(1)R32C/120 Group和R32C/121 Group適合車體控制等應用,最高工作頻率為64MHz,采用100引腳的LQFP封裝。R32C/120采用128KB或256KB閃存,R32C/121采用128KB、256KB、384KB或512KB閃存。這兩個群所配置的基本外圍功能適用于各種ECU應用。
(2)R32C/133 Group和R32C/134 Group支持新一代汽車通訊協議FlexRay通訊控制器,最高工作頻率為60MHz,采用144引腳的LQFP封裝。產品采用256KB、384KB或512KB閃存。內建 FlexRay控制器(符合2.1版)。FlexRay是一個支持高達10Mbps高速通訊的汽車局域網絡標準,預計在用電子控制方式替代機械控制方式的 X-by-Wire和車體控制應用等領域的需求將會成長,這些應用領域對可靠性要求非常高。
(3)R32C/145 Group內建閃存容量為512KB和256KB兩種,有8KB的數據閃存區域,可以省去原來外置的EEPROM,減少組件數量。該產品配備了6個支持車內LAN規格CAN的控制器,實現了連接多個網絡的網關功能。通過CAN網絡網關功能,CAN控制器在接收到數據之后,20μs內即可完成,判斷是否要轉發、以及向轉發端CAN的數據分配處理工作。由于接收處理功能以硬件電路的形式來實現,與原來只通過軟件處理相較,可將CPU的負載降低約七成。該產品擁有可以2信道作為接口的LIN(區域互聯網絡)、多個IC連接的2信道高速串行總線、控制三相馬達用的定時器、A-D轉換器以及DMA控制器等。還配備1線式除錯接口,可在實際工作狀態下進行除錯。此外,使用該接口,內建閃存可在板上擦寫。
(4)R32C/151、R32C/152、R32C/153 Group采用768KB或1,024KB閃存;R32C/156和R32C/157 Group采用256KB、384KB或512KB閃存。最高工作頻率均為64MHz,采用144引腳的LQFP封裝。最多可以配置4路CAN和8路LIN (基于硬件框架)信道,以及可用信道數的不同種組合,有助于開發人員選擇一個產品型號以精確地滿足系統所需的通訊信道數。此外,1,024KB的最大閃存容量可支持大型軟件。
(5)R32C/160 Group和R32C/161 Group最高工作頻率為48MHz,采用80引腳的LQFP封裝。產品采用128KB或256KB閃存。這些群采用小型80引腳封裝,壓縮了功能選項,更適于低成本和小型化應用。
(二)瑞薩科技(Renesas Technology)的SH7262和SH7264高性能32位MCU新品整合了1MB芯片上SRAM的組件,適用于數字音頻和顯示儀表盤應用,預計2008年8月開始在日本提供樣品。
SH7262和SH7264是針對數字音頻應用的SH7260系列,整合的1MB SRAM可用來取代外部SDRAM,有助于實現主要采用單芯片的顯示儀表盤系統功能,或中低階產品的電視顯示功能。規格范圍內提供的豐富外圍可有效控制成本。144MHz的最高工作頻率可提升執行速度,包括設備控制或數字音頻訊號處理。SH7262 采用176引腳的QFP封裝,SH7264采用208引腳的QFP封裝。
USB是32位MCU新熱點
微芯科技
微芯科技(Microchip Technology)的整合USB 2.0 On-The-Go (OTG)功能的低成本PIC32系列可提供12種選項。PIC32系列與Microchip的16位MCU暨數字訊號控制器維持了接腳、外圍和軟件的兼容性。整合式USB OTG的全新PIC32 MCU讓設計人員能為產品增加三種USB作業模式。這些PIC32 USB OTG系列MCU包括一個USB OTG PHY(實體層),提供更低的材料成本和更小的電路板空間需求。PIC32系列MCU可應用于工業、醫療、汽車、通訊、家電,以及消費電子產品等。
NEC
NEC的整合USB2.0通訊功能的32位全閃存MCU采用的CPU核心為該公司的32位CPU核心V850ES,整合了主機控制及外圍設備功能控制兩項功能,無須使用外接USB芯片,就能搭建USB連接的系統。新品最高工作頻率為48MHz,約為現有V850ES核心產品的1.5倍,可實現98MIPS的高性能。新品亦可同時提供搭建USB系統所需的各種驅動軟件。該系列組件內建馬達控制定時器、實時定時器計數器等新增外圍功能,可應用于增加了USB通訊功能的打印機、音頻設備等領域。另外,根據封裝的引腳數量、內建內存容量和USB功能的不同,新型MCU共有12款產品,將于今年11月開始量產。此外新品可與整合V850ES核心的微控制器產品向下兼容,使用者可繼續使用現有的軟件資源和開發環境。