智能化和移動互聯網的發展趨勢帶動了傳統嵌入式產品的設計轉型。市場研究機構IHS iSuppli的報告顯示,中國微控制器(MCU)市場預期在2015年達到47億美元的營收規模,在之前5年里有望保持60%的年增長率。其中,工業和消費電子將成為最大贏家,而來自汽車電子領域的需求增長最快。同時,新能源和智能化應用也將加快高位數MCU的應用普及。 可穿戴市場更青睞MCU/MEMS分離方案 隨著可穿戴設備、智能硬件搭載的MEMS傳感器數量越來越多,采用MCU作為Sensor Hub來控制所有傳感器的做法日趨普遍。但意法半導體(ST)大中華與亞太區微控制器市場及應用總監James Wiart日前在為其最新STM32L0 MCU系列站臺宣傳時稱,他并不看好市場上一些將MCU與MEMS集成在一起的方案,因為“如果我們這樣做了,將至少需要3×3或4×4這樣的產品組合,也就是說四種MCU和四種MEMS共計16種產品,從某種程度上來說,這對客戶和ST都不是非常可行的方案。” 意法半導體大中華與亞太區微控制器市場及應用總監James Wiart 因此,ST的策略仍將是根據不同需要,單獨提供不同類型的MCU與MEMS傳感器產品,從而保持極大的靈活性。除了提供硬件之外,ST還將聯合第三方合作伙伴提供相關算法、協議棧和應用層軟件,比如睡眠質量檢測、運動檢測、自由落體、行走、跑動等。活動現場,ST還重點展示了一款基于STM32L0的“氣象預報站(Weather station)”方案設計,除STM32L0 MCU外,還包括ST MEMS壓力傳感器HTS221、濕度/溫度傳感器HTS221和數字UV傳感器UVIS3,這也被視作日前由“墨跡天氣”開發商墨跡風云發布的首款智能空氣檢測設備“空氣果”的原型。 采用Cortex-M0+內核設計超低功耗MCU對ST來說是第一次,然而其競爭對手早在兩年前就拿到了ARM授權并展開設計,這是否意味著ST在該市場上喪失了最佳的市場時機?ST中國區微控制器市場部高級經理曹錦東對此給予了否認。他更強調了推動和打造一個完整MCU生態系統對ST的重要性,因為這既涉及芯片、板級設計和方案設計等硬件,也包括操作系統和大量的軟件應用。 “其實對MCU來講,內核只占極小的面積,剩下的面積是由Flash、RAM、邏輯、外設所組成的。因此,ST會有很多空間去做差異化的內容,包括成熟穩定的工藝、優化的架構設計和外設IP、產能規劃等等,更為重要的是STM32L0產品和現有STM32完全兼容,對于現有的設計可以非常快捷的轉換到此低功耗產品去。” 改造音頻插孔,實現數據傳輸 能源效率、互聯設備、安全與健康,這四大趨勢正推動著電子產業的發展。恩智浦半導體(NXP)此番就將目光投向了智能手機的音頻插孔,一款由中國團隊開發,名為Quick-Jack的解決方案據稱能夠使外部設備接入手機像插入耳機一樣簡便。 NXP微控制器通用市場產品線總經理Ross Bannatyne 該方案由一個小型電路板(包括LPC812微型控制器、標準擴展接頭、電能采集電路和板載微型操縱桿)、用于iOS和Android操作系統的免費應用程序示例和設計文檔材料組成。NXP微控制器通用市場產品線總經理Ross Bannatyne說,此概念受密歇根大學HiJack項目的啟發,意在讓移動、消費者和工業產品設計人員獲得簡單靈活、即插即用的連接途徑,從而為可穿戴醫療、健身設備、游戲機控制器、玩具、診療和維護工具等廣泛應用添加各類功能。 “這些應用的一些共同之處在于它們并不需要特別高速的數據傳輸,對成本比較敏感,需要快速推向市場。”Ross Bannatyne說,Quick-Jack方案包含了設計人員構建應用所需的一切,可以幫助他們以最快的速度完成從評估到最終產品設計的整個流程,而這,也是NXP當前力推的微控制器“一站式(in-a-box)”解決方案中的一部分。 恩智浦quick_jack解決方案 NXP方面稱,對終端產品設計師而言,Quick-Jack可提供智能手機UI功能用于數據顯示、開關控制、傳感器監控、診療和其他現場數據的收集,手機無線連接支持數據上傳、存儲、固件更新、通用云通信,無需配置額外硬件或軟件,也不必占用USB/Lightning端口;對應用程序開發人員而言,該解決方案提供了即插即用的數據連接和外部設備電源,可為iOS或Android應用程序添加成熟的用戶或環境感知輸入和功能,在USB/Lightning端口處于使用中時,它還能提供一個輔助的數據/控制通道。 ARM R5 MCU首現汽車行業 采用ARM Cortex-R5內核,是此次Spansion Traveo系列微控制器的亮點,也是業界第一顆此類產品,主要針對汽車馬達控制、電池管理、儀表盤、供熱通風與空調(HVAC)、先進駕駛輔助系統(ADAS)以及人機交互界面(HMI)控制等應用。Spansion公司微控制器與模擬業務部門市場部營銷總監王鈺稱,之所以選擇R5系列,主要原因在于當前新能源汽車中最關鍵的兩項技術:馬達控制和電源管理,對MCU的性能非常看重,而R5是ARM專門針對汽車電子應用開發的內核,兼具高性能與低功耗的特點,非常適合。 Spansion公司微控制器與模擬業務部門市場部營銷總監王鈺 他同時認為,ARM R5架構并不會在短時間內快速進入發動機控制領域。即便進入,樂觀估計也至少需要3-5年時間,因為對任何一家整車企業而言,更換發動機主控單元絕非易事。但在除發動機以外的電機控制領域,R5架構將會逐漸占據主流,尤其是在以混合動力汽車(HEV)和電動汽車(EV)為代表的新能源汽車中,Spansion將有望贏得更多機會。 Traveo家族的首款產品系列MB9D560基于雙核ARM Cortex-R5內核并內嵌2MB閃存,運行頻率為200MHz。單一芯片上的雙核結構擁有兩個用于電機控制中分解器-傳感器的接口電路,以及兩個獨特的硬件IP。王鈺將雙核MCU帶給汽車發動機控制系統的好處歸納為以下三點:1. 將2個電控單元合二為一,內嵌2MB閃存,降低了原料采購和開發成本;2. 增強系統級實時行為,雙內核之間通信總線延遲時間縮至最短;3. 通過專用硬件支持調節算法,可以解除CPU負載,提高系統安全性。 |