2017嵌入式領(lǐng)域MCU四大新變化

　　嵌入式系統設備是應用最廣泛的產(chǎn)品，小到玩具、穿戴產(chǎn)品大到復雜的工業(yè)、軍工宇航設備，按照標準定義，嵌入式系統就是以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎，將應用程序和操作系統與計算機硬件集成在一起，能夠獨立工作，而且軟硬件均可裁減的專(zhuān)用計算機系統。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是系統的應用軟件與系統的硬件一體化的設備。廣義上可以認為，凡是帶有微處理器、微控制器的專(zhuān)用軟硬件系統都可以稱(chēng)為嵌入式系統。從狹義上講，更加強調那些使用嵌入式微處理器構成獨立系統，具有自己的操作系統，并且具有某些特定功能的系統。隨著(zhù)智能化的深入，嵌入式系統發(fā)生了很多有趣的變化，我們以嵌入式系統的核心MCU來(lái)說(shuō)說(shuō)2017年嵌入式領(lǐng)域的MCU四個(gè)變化。

　　一、 MCU主頻、內核大突破還有多核化

　　在傳統上，我們理解的的MCU都是基于Cortex-M0,M3,M4或者8051 內核的MCU，但是今年我們看到，一些MCU領(lǐng)軍廠(chǎng)商如ST、NXP等都推出于基于Cortex-M7內核高主頻MCU，把MCU應用繼續拓展。

　　NXP在今年6月推出了i.MX RT系列跨界處理器，它結合了高性能和實(shí)時(shí)功能，支持下一代物聯(lián)網(wǎng)應用，具有與MCU級可用性相平衡的高度集成和安全性，且價(jià)格實(shí)惠。i.MX RT處理器的優(yōu)勢很明顯：第一高性能，采用ARM Cortex-M7，主頻高達600MHz，配備高達512KB的緊耦合內存，中斷延遲低至20nm，可以使滿(mǎn)足目前用戶(hù)點(diǎn)一下按鍵就要快速做出反應的需求;第二高集成度，集成了2D圖形加速引擎、并行相機傳感器接口、LCD顯示控制器和3個(gè)I2S，適用于GUI和增強版HMI的高級多媒體;第三低功耗，集成直流-直流轉換器，實(shí)現業(yè)內最低動(dòng)態(tài)功耗;第四使用簡(jiǎn)便，采用了MCU的應用架構，MCU客戶(hù)可以利用現有的工具鏈，如MXUXpresso、IAR、Keil，快速開(kāi)發(fā)和制作原型，而不用再學(xué)習Linux、安卓，從而節省設計時(shí)間;第五低成本，10K的轉售價(jià)格不到3美元。對于這樣的新MCU，國內嵌入式系統技術(shù)著(zhù)名專(zhuān)家周立功教授(廣州周立功單片機發(fā)展有限公司創(chuàng )始人、廣州致遠電子股份有限公司董事長(cháng))指出：“NXP最新推出的LPC546xx、i.MX6和剛推出來(lái)的i.MX RT絕對的創(chuàng )新設計，性能超群價(jià)格便宜，我們看到A7、A8性能再好，但其資源都被Linux吃掉了!而i.MX RT只需要RTOS就可以實(shí)現更好的性能，且更便宜。另外，基于RTOS的功耗管理更簡(jiǎn)單，大部分菜鳥(niǎo)級開(kāi)發(fā)人員，不用懂Linux就可以開(kāi)發(fā)出高性能的產(chǎn)品，這是多大的市場(chǎng)機會(huì )，因此必將成為流行的趨勢!”

　　“這是兼顧了高性能與低功耗的產(chǎn)品設計?！彼麖娬{?！拔磥?lái)，Cortex-M7的發(fā)展理念更高性能，向多核發(fā)展，比如M0+M7、M4+M7、DSP+M7...等等?！?/p>

　　二、32位MCU加速取代8位MCU應用

　　目前在MCU領(lǐng)域，8位MCU仍占據1/3以上份額，在工業(yè)控制、安防、物聯(lián)網(wǎng)、消費類(lèi)電子等諸多領(lǐng)域，8位MCU的身影依然處處可見(jiàn)，根據IHS的預測，2018年8位MCU的市場(chǎng)規模將增長(cháng)到78億美元，市場(chǎng)份額繼續超過(guò)MCU市場(chǎng)營(yíng)收的三分之一以上，因為很多人認為8位MCU未來(lái)將繼續維持增長(cháng)。

　　不過(guò)隨著(zhù)智能化時(shí)代的來(lái)臨和安全意識的提升，8位MCU增長(cháng)將逐漸進(jìn)入強弩之末，以今年來(lái)看，32位MCU取代8位MCU就呈現加速勢態(tài)，一個(gè)變化是32位MCU大量取代8位MCU在指紋識別領(lǐng)域的應用，主要原因是32位MCU利用其更高的處理能力可以縮短算法執行時(shí)間，最終體現為響應速度。同時(shí)，32的高處理能力可以整合更多的功能，例如加密認證，輔助傳感器等。

　　一些基于A(yíng)RM? Cortex?-M4內核的MCU提供了完整的DSP指令集和專(zhuān)用浮點(diǎn)運算單元(FPU)，可直接支持三角函數、濾波和卷積等復雜運算以加快指紋算法執行速度。最高主頻下的工作性能可超過(guò)200DMIPS，可以支持高級指紋識別運算的全過(guò)程，包括指紋圖像預處理、分割拼接、數據特征提取、特征匹配、交叉比對、識別解鎖等一系列指令，更可顯著(zhù)提高指紋注冊和匹配效率。所以很多8位MCU指紋識別方案別拋棄換到32位方案。

　　另外一些基于8位MCU的遙控器方案也因為32位MCU成本下降到與其持平而遭到拋棄。所以32位MCU需求旺盛一些公司缺貨將成為常態(tài)化。

　　三、高端家電、高端消費電子設備需要高性能MCU

　　隨著(zhù)人工智能技術(shù)逐漸普及和人們對優(yōu)質(zhì)生活的追求提升，高端家電、高端消費電子對高性能MCU需求大增，例如很多冰箱需要做智能化的分析和處理，需要對儲藏的食品做分類(lèi)和檢測，同時(shí)需要聯(lián)網(wǎng)完成智能購物等動(dòng)作，因此需要跟高性能的MCU，這些MCU除了支持一定的智能運算外還要支持觸摸屏顯示，支持較高的分辨率顯示。針對這樣的需求，本土MCU廠(chǎng)商可以將產(chǎn)品向高端延伸，在兼顧低端市場(chǎng)的同時(shí)，向高端市場(chǎng)發(fā)起沖擊!

　　四、顯示控制及人機交互應用加速

　　“在過(guò)去六個(gè)月，32位MCU在手機及移動(dòng)支付、智能家居/家電、顯示控制及人機交互和汽車(chē)電子及電機應用方面呈現加速勢態(tài)?！膘`動(dòng)微電子MCU事業(yè)部總經(jīng)理婁方超表示，“其中顯示控制及人機交互需求極其旺盛，應該是潛力很大的市場(chǎng)，在這個(gè)市場(chǎng)中，MCU在取代以往的應用處理器市場(chǎng)?！?/p>

　　此外 ，在MCU開(kāi)發(fā)上，各個(gè)廠(chǎng)商也努力簡(jiǎn)化MCU開(kāi)發(fā)，例如ST開(kāi)發(fā)出了STM32CubeMx，不但可以用它搜索選擇滿(mǎn)足需求的芯片，用它配置芯片外設引腳和功能，配置使用如LWIP、FAT32、FreeRTOS等第三方軟件系統，還可以用它做功耗評估。而婁方超也透露靈動(dòng)微電子也會(huì )推出更好用的新開(kāi)發(fā)平臺。

　　今年12月21日， 第六屆深圳國際嵌入式系統展EMBEDDED EXPO 2017將在深圳會(huì )展中心隆重開(kāi)幕。作為中國地區嵌入式領(lǐng)域年度盛會(huì )，嵌入式系統展聚集嵌入式及各應用行業(yè)的專(zhuān)業(yè)人士、買(mǎi)家與決策人員，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈提供從元件、模塊、嵌入式板卡、到各行業(yè)智能系統與物聯(lián)網(wǎng)解決方案的一站式交流平臺。在這個(gè)年度嵌入系統展會(huì )上知名半導體中外廠(chǎng)商將同臺展示最新產(chǎn)品，目前參展的企業(yè)包括：ST, TI，Silicon Labs , 精工，FUJITSU、ABOV、瑞芯微、華大，興芯微，匯春，靈動(dòng)微、中天微、愛(ài)普特、賽元微、華普、芯旺微、鼎芯，星宏偉業(yè)、瑞迅科技，博來(lái)，博巨興，聯(lián)通智達，康士達，金泰克，創(chuàng )見(jiàn)、致象科技、捷波、康控、康士達、智傲、聯(lián)智通達、慧為智能、眾?？萍?、廣州致遠、周立功、廣州天嵌、廣州創(chuàng )龍、聚亞、宇瞻、創(chuàng )見(jiàn)資訊、江波龍、佰維、金泰克、賽維，拓普微、思迪科、芯訊通，移柯、超顯，信可通等，展示的產(chǎn)品包括MCU、嵌入式系統方案、周邊存儲、主板方案等等，是名副其實(shí)的嵌入式系統盛會(huì )!

　　展會(huì )同期將舉辦第九屆MCU技術(shù)創(chuàng )新與嵌入式應用大會(huì )--MCU!MCU!2017，是專(zhuān)注于MCU技術(shù)與應用的大型專(zhuān)業(yè)論壇，也是MCU核心技術(shù)廠(chǎng)商每年發(fā)布新技術(shù)新產(chǎn)品和最新解決方案的平臺，主要的主題包括超低功耗、超高性能MCU技術(shù)發(fā)展;MCU在工業(yè)級、物聯(lián)網(wǎng)及智能硬件領(lǐng)域的應用;MCU最新最熱門(mén)應用一瞥：無(wú)人機、可穿戴、生物電子等;如何構建更好的MCU生態(tài)環(huán)境，為IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù);國產(chǎn)MCU發(fā)展現狀及主要市場(chǎng)分析等。歡迎報名參會(huì )!更多信息請點(diǎn)擊 http://www.cetimes.com/mcu/ 獲得。