英飛凌：新單片機為何嵌入Cortex-M4芯？

        2月20日，英飛凌(Infineon)科技開(kāi)辟全新的XMC4000 32位單片機（微控制器，MCU）產(chǎn)品家族，它們選用ARM的Cortex-M4處理器。XMC4000產(chǎn)品家族的目標應用包括電氣傳動(dòng)、太陽(yáng)能逆變器和制造及樓宇自動(dòng)化等。

 
       人們都說(shuō)現在進(jìn)入了Cortex-M4時(shí)代，例如，去年NXP（LPC4300）、Freescale（Kintetis）、ST（ST32 F4）、Atmel（SAM4S16）、TI（Stellaris LM4F）等都發(fā)布或宣布開(kāi)辟基于M4的MCU/DSC。

        英飛凌的TriCore、166系列芯核已經(jīng)有十年以上的歷史，且自主知識產(chǎn)權，被業(yè)界廣泛認可，為何要生個(gè)混血兒？筆者認為是ARM生態(tài)環(huán)境日益強大使然，因此部分客戶(hù)希望依靠ARM生態(tài)環(huán)境，英飛凌只好也像其他單片機廠(chǎng)商一樣忍痛割?lèi)?ài)，為了保留和發(fā)展客戶(hù)，也推出ARM新產(chǎn)品。

        那么，XMC4000的主要競爭對手是上述廠(chǎng)商的M4產(chǎn)品嗎？英飛凌科技公司的工業(yè)及多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部微控制器高級總監Stephan Zizala博士告訴《電子產(chǎn)品世界》，主要競爭對手是TI用于電機控制的DSP——C2000系列等。不過(guò)，XMC4000的性能更優(yōu)，表現在豐富外圍及強實(shí)時(shí)性是突出優(yōu)勢，使其可滿(mǎn)足目標應用的三大趨勢（節能、可連接性、軟件復雜性），有助于改進(jìn)能效，支持多種通信標準，還可降低開(kāi)發(fā)中的軟件復雜度。

    
        下文可見(jiàn)XMC4000家族的突出優(yōu)勢。

           XMC4000家族：一個(gè)單片機平臺，無(wú)限可能的方案

       XMC是“跨市場(chǎng)單片機（Cross-Market Microcontroller）”的縮寫(xiě)。這個(gè)名稱(chēng)意味著(zhù)，具備可配置性的XMC4000產(chǎn)品家族，適合多種工業(yè)應用。該產(chǎn)品家族填補了16位XE166家族與32位TriCore 家族之間的性能空白。

        XMC4000家族經(jīng)過(guò)精心設計，為開(kāi)發(fā)具備高度軟件重復利用率的可擴展兼容解決方案創(chuàng )造了條件。XMC4000產(chǎn)品家族包含5個(gè)系列：XMC4100、XMC4200、XMC4400、XMC4500 和XMC4700。這些系列的差別主要體現在內核頻率、內存容量、外設功能和I/O數量等方面。

        XMC4000家族器件搭載一個(gè)強大的CPU子系統、DSP功能、一個(gè)浮點(diǎn)運算單元、一個(gè)具備22納秒讀取時(shí)間和錯碼校驗（ECC）的快速Flash、大容量SRAM和擴展外設功能。豐富的外設包括全新的定時(shí)器模塊、多達4個(gè)并聯(lián)12位模數轉換器（采樣率70納秒，轉換時(shí)間500納秒）、多達兩個(gè)12位數模轉換器、多達4個(gè)高分辨率PWM通道（150 ps）、集成式∑-Δ解調器模塊和觸摸按鍵模塊。XMC4000家族器件包含一個(gè)符合IEEE 1588標準的以太網(wǎng)MAC（具備時(shí)間戳的以太網(wǎng)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制）、USB 2.0、CAN和SD/MMC接口，以及多達6個(gè)通用串行通信通道——利用軟件可分別配置為UART、SPI、Quad SPI、IIC、IIS或LIN，從而實(shí)現強大的通信功能。此外，XMC4000家族器件還配備一個(gè)快速外置總線(xiàn)接口，支持SDRAM或Burst Flash等同步標準，以及SRAM、NAND Flash和NOR Flash等異步標準。

 
                 DAVE 3 和第三方工具

        集成式開(kāi)發(fā)環(huán)境DAVE 3，能夠讓設計人員快速輕松開(kāi)發(fā)以應用為導向的軟件。這個(gè)基于Eclipse，搭載免費GNU編譯器、調試器和數據顯示程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境，可利用第三方工具進(jìn)行擴展。

                面向中端工業(yè)應用

         英飛凌推出的第一款32位XMC4000家族器件，屬于XMC4500系列。這些單片機采用一個(gè)120MHz的CPU、高達1MB的嵌入式閃存、160kB的RAM和廣泛的外設及接口功能。

                XMC4500與其他成員的供貨

        XMC4500系列的樣片和DAVE 3將于2012年3月開(kāi)始提供。XMC4500系列產(chǎn)品將于2012年5月開(kāi)始量產(chǎn)。XMC4400系列、XMC4200系列和XMC4100系列的樣片預計將于2012年第四季度開(kāi)始供貨。XMC4000家族單片機的單價(jià)在1歐元至7歐元之間。最高端的XMC4700正在概念設計階段，預計18個(gè)后推出。

                  評論
以上可見(jiàn)英飛凌在新型號上的外設、實(shí)時(shí)性等差異化方面下足了功夫，以及把汽車(chē)級的技術(shù)用在這款工業(yè)品上（例如Flash）。盡管英飛凌回避談其他M4競爭對手，但筆者認為終究要和它們競爭。英飛凌的優(yōu)勢是什么？豐富的經(jīng)驗和技術(shù)積累。

就像人們購車(chē)一樣，有人喜歡德國車(chē)，有人喜歡日本車(chē)、美國車(chē)，有人最終選擇了國產(chǎn)車(chē)。世界這么廣大，XMC4000在單片機/DSC世界中一定會(huì )有一批粉絲。


英飛凌的工業(yè)及多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部微控制器高級總監Stephan Zizala博士