XMC4000：一個(gè)32位平臺，實(shí)現無(wú)數方案

                                                           
全球的MCU和DSC市場(chǎng)，2010年已達到了130億市值，英飛凌只關(guān)心的兩部分：汽車(chē)和工業(yè)。

汽車(chē)方面，英飛凌關(guān)注動(dòng)力總成、安全和車(chē)身電子。

在工業(yè)領(lǐng)域，關(guān)注電力驅動(dòng)、自動(dòng)化和可再生能源。
                      
英飛凌今年微控制器(MCU)的主角是XMC4000系列，主要用于工業(yè)市場(chǎng)。在工業(yè)市場(chǎng)，英飛凌2011財年增長(cháng)了17%，是相當不錯的。

作為工業(yè)市場(chǎng)，其市場(chǎng)區分也是很多的。
                    

從這些工業(yè)領(lǐng)域中，英飛凌選擇最大的三塊：工業(yè)驅動(dòng)，電力/能源，自動(dòng)化。這三部分與中國的關(guān)系十分密切，例如Power部分，很多中國企業(yè)都想在這一領(lǐng)域有所發(fā)展，因此英飛凌也十分重視XMC4000在中國的推廣。

XMC4000豐富了MCU家族

XMC4000是介于英飛凌TriCore（32位）和C166/XE166（16位）之間的一類(lèi)產(chǎn)品，當英飛凌導入該產(chǎn)品時(shí)，會(huì )使英飛凌MCU家族更加細致和完整。
   
                         

工業(yè)領(lǐng)域的挑戰

在開(kāi)發(fā)XMC4000時(shí)，英飛凌主要為迎接工業(yè)領(lǐng)域的三大挑戰。

第一個(gè)是高能效。工業(yè)中有40%來(lái)自于馬達驅動(dòng)。當英飛凌和一些能源/新能源公司溝通時(shí)，發(fā)現電氣和能源用高效MCU（單片機）主要有兩點(diǎn)需求：1.需要更強的處理能力，應用更新的一些算法；2.需要有領(lǐng)先的ADC和定時(shí)器。

第二個(gè)就是連接性。有兩個(gè)需求，1.需要在這個(gè)系統內實(shí)現實(shí)時(shí)的連接，就是實(shí)時(shí)性，2.能夠跟外面的世界通訊，例如USB、CAN、SPI、I²C、SD/MMC、UART、以太網(wǎng)等連接。

 第三個(gè)挑戰是軟件的復雜性。從不同的數據表明，軟件的開(kāi)發(fā)成為嵌入式系統開(kāi)發(fā)中最需花費人力的部分，因為軟件的復雜度越來(lái)越高，而另一方面，軟件的生產(chǎn)力確實(shí)比不上硬件開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)力。

XMC4000的亮點(diǎn)

英飛凌本來(lái)就已有C166/XE166、TriCore內核，和強大的外設，實(shí)時(shí)的性能，包括豐富的軟件。

這次XMC4000提供了基于A(yíng)RM公司的標準內核——Cortex-M4，也是一個(gè)非常強大的內核。但是，英飛凌不想止步于此。為了實(shí)現差異化，在XMC4000中，還開(kāi)發(fā)了全新的外設。

再有，英飛凌引入了一個(gè)全新的集成環(huán)境DAVE 3，與原來(lái)完全不一樣，首先，他第一個(gè)免費的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，有免費的編譯器、調試器和flash loader；另外，有可擴展的商用編譯器和調試器；免費的自動(dòng)代碼生成器；還有開(kāi)放的系統集成支持。

從英飛凌的系統框圖可見(jiàn)，內涵十分豐富。

*藍色部分是英飛凌用的一些標準模塊。

*銀灰色部分是英飛凌其他系列MCU用過(guò)的模塊，例如存儲器，英飛凌采用的是汽車(chē)認證的Flash，這意味著(zhù)整個(gè)XMC4000家族內，有最快的Flash。

*紅色部分的模塊最多，是英飛凌全新的模塊，也是XMC4000的亮點(diǎn)，是英飛凌最為自豪的部分。通訊方面，有非常靈活的跟外部存儲器通訊的接口I/F，有CAN和USIC等。定時(shí)器和精確控制方面，有的是做電源的使用，可以適合不同的拓撲結構，有的適合電氣控制、數字電源，有的適合較高的測量精度，還有位置檢測的接口，Delta-Sigma解調器是在做高級應用驅動(dòng)控制時(shí)需要的，可以大幅降低系統成本。在模擬和數?；旌戏矫?，英飛凌的ADC是4個(gè)單獨的的模塊，12位的，達到3.5MHz的采樣頻率；2個(gè)DAC，也是12位的。在安全可靠性方面，英飛凌繼續沿用了慣用的ECC(錯碼校正)功能，另外還有非常靈活的CRC(循環(huán)冗余校驗碼)等。

 整個(gè)家族，flash從64kB到2.5MB，主頻從80MHz到180MHz，封裝從48到176引腳。 

DAVE 3集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

英飛凌的DAVE 3是一個(gè)集成開(kāi)發(fā)系統（IDE），是基于Eclipse開(kāi)發(fā)的，提供了一個(gè)免費的開(kāi)發(fā)工具鏈，而且也對第三方的工具商開(kāi)放（第三方可以做成一個(gè)插件插進(jìn)來(lái)的。

Eclipse現在是一個(gè)比較通用的界面，所以大家用起來(lái)會(huì )比較容易。它是一個(gè)完全免費的工具。但是它不僅僅是一個(gè)開(kāi)發(fā)工具鏈，更是一個(gè)自動(dòng)的代碼生成器。客戶(hù)可以把不同的軟件模塊放在一起建立一些連接，并可以通過(guò)圖形化的界面，把這個(gè)連接產(chǎn)生一些代碼。DAVE 3跟英飛凌的硬件已經(jīng)建立起關(guān)聯(lián)，所以它直接映射到英飛凌的硬件上面。
 
評估板

英飛凌還提供了一套評估板。板子是創(chuàng )新性的六邊形，正中間就是英飛凌的CPU板，英飛凌還有很多衛星版，例如做控制的執行版，還有跟網(wǎng)絡(luò )相連的通訊板，都是通過(guò)這樣的一個(gè)概念做的。

                         
這是一個(gè)開(kāi)放的硬件平臺，所以英飛凌把它公布出來(lái)，讓合作伙伴可以去得到他想要得到的東西。例如，一家德國公司已做了一塊HMI板，可以做一些系統分析。英飛凌也希望中國的設計公司開(kāi)發(fā)越來(lái)越多出需要的一些板級產(chǎn)品。

小結

英飛凌把在目標應用領(lǐng)域的訣竅跟市場(chǎng)上非常通用的一個(gè)標準內核集成了起來(lái)。

英飛凌已有超過(guò)30年的單片機開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，又把英飛凌很多針對應用的外設，以及自己開(kāi)發(fā)的一些全新的外設集成在XMC4000上。



加上英飛凌在質(zhì)量、可靠性方面的一貫的特長(cháng)，包括英飛凌的Flash，高達125℃的工作溫度，包括英飛凌保證至少15年的產(chǎn)品生命周期等承諾。

另外英飛凌有強大的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具，英飛凌認為目前還沒(méi)有競爭對手能夠達到。

英飛凌堅信，XMC4000會(huì )非常適合在中國的自動(dòng)化、電機控制以及能源領(lǐng)域的應用。               


照片：英飛凌展位

（聲明：以上報道為筆者根據錄音整理，未經(jīng)訪(fǎng)談?wù)叽_認，不當之處敬請諒解。）