微控制器(MCU)产品广泛应用于通信基础设施、手机、家电、消费电子、汽车电子、医疗电子、工业控制等诸多领域。然而,在全球竞争日益激烈的MCU市场中,32位MCU产品逐渐脱颖而出,成为各厂商争夺的热点市场。
根据WSTS发布的报告,全球32位MCU市场在过去五年翻了一番。2007年销量较上年增长13.6%,达到创纪录的31.9亿美元,出货量达到7.2亿件。按照趋势,32位MCU已经在去年成功超越16位产品,并逐渐缩小与8位MCU的差距。
这种趋势使得很多MCU厂商将力量转移到32位MCU市场,应用于各个领域的32位MCU产品也在2008年推出,使得32位MCU市场呈现出一派欣欣向荣的景象。
汽车是32位MCU的主要热点。
意法半导体(ST)的Power Architecture系列推出四款新的MCU产品,可用于动力系统、车身、底盘和安全设备、仪表板系统,大大提高汽车性能和燃油效率。所有四款产品都集成了可扩展的e200核心32位电源架构、各种应用优化外设和大容量嵌入式闪存,有助于提高集成度、最大化设计重用、缩短产品上市时间和降低制造成本。该系列产品可以支持最新的汽车行业标准,包括AUTOSAR的开放式系统架构和FlexRay的高性能汽车网络。
(1)SPC563M系列MCU专为控制自动变速器系统或四缸发动机而设计,片内内存高达1.5MB的嵌入式Flash,内置专用协处理器和集成的数字信号处理功能(DSP),可减轻CPU的负荷,可实现更严格的排放控制。市面上第一款产品是SPC563M60,内置1MB闪存,采用QFP144和BGA208封装。
(2)SPC560B系列MCU适用于所有的车身应用,从座椅模块等车身外围到车身中央控制器、通讯制动等。存储容量在128KB和2MB之间,包括用于无传感器定位的高分辨率ADC、硬件模块、高级省电模式和通信接口。硬件模块为多个电源组件提供控制信号,例如车灯驱动器。上市的第一款产品是SPC560B50,内置512KB Flash,封装形式为LQFP100和LQFP144。
(3)SPC560P系列MCU适用于汽车底盘和安全设备的所有集成应用。SPC560P50内置512KB Flash,具有高速串行连接和集成安全功能,支持DMA和CRC,可以高效处理高级安全气囊系统。该产品采用LQFP144和LQFP100封装,集成了先进的电机控制器,支持面向磁场的三相电机控制。为了支持下一代网络机箱系统的开发,SPC560P还集成了双通道FlexRay控制器。
(4)SPC560S系列MCU适用于所有组合式仪表盘应用,包括TFT LCD仪表盘。SPC560S60的四面显示控制单元内置了片上图形存储器,这使得具有四个或更多组件的系统能够成功使用单芯片解决方案。该系列产品均提供标准外设组,如具有零位检测和诊断功能的模拟仪表盘驱动器、LCD接口和声音通道。该系列产品采用LQFP144和LQFP176封装。
瑞萨科技(一)瑞萨科技R32C/100系列MCU内置闪存采用R32C/100高性能32位CPU内核,是M16C系列中最先进的CISC MCU。
(1)R32C/120组和R32C/121组适用于车身控制等应用,最高工作频率64MHz,100引脚LQFP封装。R32C/120使用128KB或256KB闪存,R32C/121使用128KB、256KB、384KB或512KB闪存。这两组配置的基本外设功能适用于各种ECU应用。
(2)R32C/133组和R32C/134组支持新一代汽车通信协议FlexRay通信控制器。最高工作频率为60MHz,采用144引脚LQFP封装。采用256KB、384KB或512KB闪存。内置FlexRay控制器(兼容2.1版)。FlexRay是一种汽车局域网标准,支持高达10Mbps的高速通信。预计使用电子控制代替机械控制的线控和车身控制应用的需求将会增长。这些应用要求高可靠性。
(3)R32C/145组内置512KB和256KB的闪存容量,有8KB的数据闪存区,可以省去原有的外部EEPROM,减少元器件数量。该产品配备了6个支持CAN车载局域网规范的控制器,实现了连接多个网络的网关功能。通过CAN网络网关功能,CAN控制器在接收到数据后20μs内完成判断是否转发数据并将数据分发到转发端CAN的任务。由于接收和处理功能是以硬件电路的形式实现的,所以CPU负载相对于原来的软件处理可以减少70%左右。本产品有2通道接口的局域网,多个IC连接的2通道高速串行总线,控制三相电机的定时器,A-D转换器,DMA控制器等。还配有1线调试接口,可以在实际工作状态下进行调试。此外,通过这个接口,可以在板上擦除内置的闪存。
(4)R32C/151、R32C/152、R32C/153组采用768KB或1,024KB闪存;R32C/156和R32C/157组使用256KB、384KB或512KB闪存。最大工作频率为64MHz,采用144引脚LQFP封装。您可以配置多达4个CAN通道和8个LIN通道(基于硬件框架),以及可用通道的不同组合,这有助于开发人员选择产品型号,以准确满足系统所需的通信通道数量。此外,1,024KB的最大闪存容量可以支持大型软件。
(5)R32C/160组和R32C/161组最高工作频率为48MHz,采用80引脚LQFP封装。采用128KB或256KB闪存。这些组采用80引脚小型封装,压缩了功能选项,更适合低成本和小型化应用。
(2)瑞萨科技新推出的高性能32位MCU SH7262和SH7264集成了1MB片上SRAM的组件,适用于数字音频和显示仪表盘应用。预计将于2008年8月在日本提供样品。
SH7262和SH7264是用于数字音频应用的SH7260系列。集成的1MB SRAM可以用来替代外置的SDRAM,有助于实现以单片机为主的显示仪表盘系统的功能,或者中低档产品的电视显示功能。规范内提供的丰富外围可以有效控制成本。144MHz的最大工作频率可以提高执行速度,包括设备控制或数字音频信号处理。SH7262采用176引脚QFP封装,而SH7264采用208引脚QFP封装。
USB是32位单片机的新热点。
伟信科技
Microchip Technology的低成本PIC32系列集成了USB 2.0 On-The-Go (OTG)功能,可以提供12种选择。PIC32系列保持与Microchip的16位MCU和数字信号控制器的引脚、外设和软件兼容性。集成USB OTG的新型pic32mu使设计人员能够为产品添加三种USB操作模式。这些PIC32 USB OTG系列MCU包括一个USB OTG PHY(物理层),它提供了更低的材料成本和电路板之间更小的要求空。PIC32系列单片机可用于工业、医疗、汽车、通讯、家用电器和消费电子。
全国执行委员会
NEC具有USB2.0通信功能的32位全闪存MCU采用了公司的32位CPU核V850ES,集成了主机控制和外围设备功能控制两种功能,无需使用外接USB芯片即可构建USB连接系统。新品最高工作频率为48MHz,约为现有V850ES核心产品的1.5倍,可实现98MIPS的高性能。新产品还可以提供构建USB系统所需的各种驱动软件。该系列元件内置电机控制定时器、实时定时计数器等新型外设功能,可应用于打印机、音响设备等具有USB通信功能的领域。此外,根据封装管脚数、内置内存容量和USB功能,还有12款MCU新品,将于今年11月量产。此外,新产品可以与V850ES内核的微控制器产品向后兼容,用户可以继续使用现有的软件资源和开发环境。