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(biāo)應(yīng)用包括電氣傳動、太陽能逆變器和制造及樓宇自動化等。

 
       人們都說現(xiàn)在進入了Cortex-M4時代，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(quán)，被業(yè)界廣泛認(rèn)可，為何要生個混血兒？筆者認(rèn)為是ARM生態(tài)環(huán)境日益強大使然，因此部分客戶希望依靠ARM生態(tài)環(huán)境，英飛凌只好也像其他單片機廠商一樣忍痛割愛，為了保留和發(fā)展客戶，也推出ARM新產(chǎn)品。

        那么，XMC4000的主要競爭對手是上述廠商的M4產(chǎn)品嗎？英飛凌科技公司的工業(yè)及多元化電子市場事業(yè)部微控制器高級總監(jiān)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，XMC4000的性能更優(yōu)，表現(xiàn)在豐富外圍及強實時性是突出優(yōu)勢，使其可滿足目標(biāo)應(yīng)用的三大趨勢（節(jié)能、可連接性、軟件復(fù)雜性），有助于改進能效，支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)，還可降低開發(fā)中的軟件復(fù)雜度。

    
        下文可見XMC4000家族的突出優(yōu)勢。

           XMC4000家族：一個單片機平臺，無限可能的方案

       XMC是“跨市場單片機（Cross-Market Microcontroller）”的縮寫。這個名稱意味著，具備可配置性的XMC4000產(chǎn)品家族，適合多種工業(yè)應(yīng)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)過精心設(shè)計，為開發(fā)具備高度軟件重復(fù)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個系列：XMC4100、XMC4200、XMC4400、XMC4500 和XMC4700。這些系列的差別主要體現(xiàn)在內(nèi)核頻率、內(nèi)存容量、外設(shè)功能和I/O數(shù)量等方面。

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

 
                 DAVE 3 和第三方工具

        集成式開發(fā)環(huán)境DAVE 3，能夠讓設(shè)計人員快速輕松開發(fā)以應(yīng)用為導(dǎo)向的軟件。這個基于Eclipse，搭載免費GNU編譯器、調(diào)試器和數(shù)據(jù)顯示程序的開發(fā)環(huán)境，可利用第三方工具進行擴展。

                面向中端工業(yè)應(yīng)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120MHz的CPU、高達1MB的嵌入式閃存、160kB的RAM和廣泛的外設(shè)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月開始提供。XMC4500系列產(chǎn)品將于2012年5月開始量產(chǎn)。XMC4400系列、XMC4200系列和XMC4100系列的樣片預(yù)計將于2012年第四季度開始供貨。XMC4000家族單片機的單價在1歐元至7歐元之間。最高端的XMC4700正在概念設(shè)計階段，預(yù)計18個后推出。

                  評論
以上可見英飛凌在新型號上的外設(shè)、實時性等差異化方面下足了功夫，以及把汽車級的技術(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(rèn)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。

就像人們購車一樣，有人喜歡德國車，有人喜歡日本車、美國車，有人最終選擇了國產(chǎn)車。世界這么廣大，XMC4000在單片機/DSC世界中一定會有一批粉絲。


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