近幾年ARM獨領風騷,2010年,ARM在32/64 bit MCU及MPU架構中的市場占有率最多,達23.5%,據Semicast統計,2010年基于ARM的市場規模已達到200億美元,而Cortex-M架構更是引領了微控制器市場的新風尚,今年越來越多的微控制器廠商開始引進Cortex-M4架構,Cortex-M4架構最大的特點就是可提供浮點功能,能應用在一些需要計算的場合。德州儀器(TI)也于近日推出了最新Stellaris ARM Cortex-M4F 微控制器——LM4Fx。TI Stellaris微控制器業務部總經理Jean Anne Booth專程來到北京,與記者分享這款新器件的優勢。
65 nm ARM Cortex-M4F微控制器
去年,Jean就在北京向記者介紹過TI基于ARM Cortex-M3 Stellaris系列產品以及TI相關策略,時隔一年,她很高興地談起了最新產品:“新型Stellaris MCU 是業界首款采用65 nm工藝制造的基于Cortex-M 的微控制器,從而為實現更高的速度、更大的內存甚至更低的功耗鋪平了發展道路。所有新型LM4Fx Stellaris 微控制器均可提供浮點功能,ARM Cortex-M4F 浮點內核的工作頻率高達80 MHz,可為實現應用差異化提供有針對性的性能提升空間。”當然,80 MHz并不算太高,但這已經基本能覆蓋Stellaris針對的應用范圍,Jean表示這就是一個性價比的折中。
新Stellaris ARM Cortex-M4F MCU在功耗、集成度和連接功能都很強大。LM4Fx是最低功耗的Stellaris MCU,其待機電流低至1.6 μA,運行RTC 模式低至1.7 μA,喚醒時間為500μs 或更短,可實現更長的電池使用壽命并支持受限的功率預算。其集成了兩個高性能12 bit模數轉換器(ADC) 和3個比較器可支持混合信號應用,12 bitADC 準確度可在1 MSPS 全采樣速率下實現,不需要任何的硬件平均,從而免除了所有的性能折衷。具有豐富的外設:8個UART,6個I2C,4個SPI,2個CAN、1個USB OTG。此外,LM4Fx還有高達256KB 閃存和32KB 的SRAM;具有集成型EEPROM,可支持用戶接口或配置參數的耐用型非易失性存儲,以降低系統成本;得到了TI 豐富的模擬電源管理產品系列的補充,可優化系統功耗效率。LM4Fx內部結構框圖如圖1所示。
LM4Fx內部結構框圖
基于以上在性能上的優勢,LM4Fx可以更好好地滿足廣泛的應用領域中對設計參數的需要,如工業自動化、運動控制、健康與健身等。
StellarisWare——使軟件設計變得很簡單
Jean在去年的時候就強調:70%的工程師認為軟件是選擇處理器時的首要標準。所以TI在軟件上下了很大功夫。一般的軟件開發是在第一次投片制造以后才開始的,而TI的StellarisWare可以改變這種流程,讓軟件和硬件一樣,在芯片開發之前就可以軟件定義了,并且使軟件開發貫穿整個芯片設計流程(芯片開發、仿真、第一次投片制造、芯片完成后的確認)。