微控制器的特點及英飛凌的產品戰(zhàn)略
2. 貴公司在微控制器領域的優(yōu)勢是什么?8、16和32位可分別介紹。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/97364.htm答:在8位微控制器產品方面,英飛凌向客戶提供XC800產品系列。該系列產品經(jīng)過優(yōu)化,適合成本敏感型的嵌入式實時控制應用,如電機控制(例如空調、泵類和風扇中的電機)。XC878系列產品是最早推出的8位微控制器之一,它們既支持功率因素校正(PFC),也支持磁場定向控制(FOC)。利用FOC扭矩動態(tài)控制,可以顯著降低電機的噪音,提高電機的能源利用效率,將電機的能效提高至95%。所有帶有片上可編程16位矢量計算機的XC800系列產品(XC886、878和888)均支持FOC。XC800系列產品覆蓋了從4 KB至64KB、20引腳至64引腳封裝的各種產品。依靠其XC864系列產品,英飛凌已經(jīng)成為電動自行車領域的領導者,其中大部分業(yè)務來自中國。
英飛凌的新型XE166系列產品是一種16位實時信號控制器(RTSC),具有先進的中斷響應和即時關聯(lián)轉換功能,特別適合工業(yè)應用。該系列產品可提供64KB至1.6MB的閃存容量,封裝引腳的數(shù)量為64至176。XE166系列產品繼續(xù)采用C166v2內核,并沿用了歷史悠久的C166結構(后者在市場上的銷售量超過5億塊)。執(zhí)行單周期指令時,XE166產品的性能達到100 MIPS。片上MAC單元提高了電機控制算法(如FOC或數(shù)字PFC)等應用的DSP計算能力。
智能化的外設單元是英飛凌微控制器擁有良好實時性并以此傲視同儕的關鍵因素。以下我們分別以XC800和XE166系列產品中的兩個具體單元予以說明:
l CCU6是一種高分辨率的16位捕捉/比較單元,具有專門為控制交流電機或變頻器設計的特殊運行模式,可以控制帶有霍爾傳感器的無刷直流電機或高效地感應Back-EMF(反向電動勢)。利用CCU6擁有的功能特性,軟件開發(fā)人員可以為驅動交流電機或變頻器生成高效的控制信號圖形。一片XE166最多可帶有4個CCU6單元,同時控制4臺三相電機。
l A/D轉換器
XE166芯片上擁有兩個可同步的24通道10位模數(shù)轉換器,轉換時間小于1.2微秒。這些高精度的A/D轉換器與CCU6-PWM(脈寬調制單元)緊密協(xié)調,可以對帶有磁場定向控制(FOC)的高端電機實施閉環(huán)控制。
英飛凌的XC2000系列16/32位微控制器是專門滿足苛刻車載應用要求的微控制器,擁有三個子系列,分別滿足不同的車載應用要求:XC2200系列產品滿足當前和將來的各種關鍵車身系統(tǒng)控制需求,如車身控制模塊、網(wǎng)關、空調和車門模塊;XC2300系列用于各種安全應用,如氣囊、電動助力轉向(EPS)和ABS;而XC2700則滿足動力系的應用要求。車載聯(lián)網(wǎng)需求的增加、節(jié)能要求的提高以及IEC61508 (SlL3)在安全關鍵系統(tǒng)(如ABS和助力轉向)中的采用,要求大幅提高CPU和外設的功能特性,英飛凌的這些微控制器以一種經(jīng)濟合算的方式完美地滿足了上述要求。
通過實施“零缺陷”戰(zhàn)略,英飛凌將微控制器的缺陷率降低至1 dppm 以下,滿足了車載市場對高質量的要求。與XE166一樣,客戶可以方便地從現(xiàn)有C166設計轉換為 XC2000設計。
英飛凌的32位三核系列產品是市場上功能最強大的控制器產品之一,用于嵌入式實時控制應用。該款微控制器帶有高效的外設。該款控制器的推出,使英飛凌成為對實時性能具有苛刻要求的應用(如汽車動力系)的領先供應商。英飛凌的32位內核“Tricore”集RISC、CISC和DSP功能于一體。TC11xx或TC17xx產品系列擁有豐富的外設,包括各種高度自治的、靈活的功能單元,如通用計時器陣列(GPTA)、超高速多通道模數(shù)轉換器(轉換時間低于260納秒的高速ADC)和用于多個高速控制器之間通訊的各種接口(如MLI)。GPTA具有各種自治的復雜功能,用于信號的發(fā)生、采集、過濾和預處理以及時鐘生成。這些強大的功能、多總線結構以及集成的協(xié)處理器——外設控制處理器(PCP)——為CPU節(jié)省了大量的計算能力,使CPU可以將更多的計算能力用于應用軟件的運行,從而滿足了高度復雜的嵌入式控制系統(tǒng)對實時性的要求。
除純芯片方面的因素外,還有兩個主要因素也會影響目前的微控制器對軟件開發(fā)人員的易用性以及客戶向市場推出產品所需的時間:軟件工具包的質量和參考設計。
為此,英飛凌投資開發(fā)了所謂的應用套件——電機驅動應用參考系統(tǒng)。英飛凌提供給客戶的應用套件包含免費的工具包,并提供即插即用設計(包含所有相關硬件和軟件)。英飛凌向客戶提供帶有微控制器、功率半導體和無源元件的完整解決方案,包括配有硬件設計實例的全套技術文件。參考設計套件的軟件包含實時調試環(huán)境。這些新的應用套件拓寬了英飛凌應用套件的適用范圍,可用于電壓介于12伏至230伏、驅動電流介于200毫安至20安的各種電機(如步進電機、無刷直流電機和永磁同步電機)的驅動。
自動代碼生成器是另一種重要的輔助功能,幫助客戶縮短從采購微控制器到向市場推出系統(tǒng)的時間。DAvE Drive是英飛凌為電機控制開發(fā)的自動代碼生成器,它通過GUI生成電機控制代碼,取代了原來需要以手工書寫的數(shù)千條代碼,因此可以顯著縮短電機控制開發(fā)人員的評估時間。它還可以使硬件工程師獲得電子系統(tǒng)控制技術的專業(yè)知識。此外,它還可以充分發(fā)揮出相關微控制器的功能,例如,它可以利用其矢量計算機為XC886或XC878生成優(yōu)化的FOC代碼,而這通常需要掌握電機控制和匯編語言編程方面的專業(yè)知識。
3. 現(xiàn)在國家強調自主創(chuàng)新。中國已經(jīng)是電子產品制造大國,但是在設計方面還處于起步階段。為了幫助中國的第三方設計公司(design house)更快地進入國際市場,貴公司如何為工程師服務?
答:英飛凌去年已經(jīng)開始在中國實施第三方設計公司合作伙伴計劃,詳細情況公布在我們的中國官方網(wǎng)站上。我們與本地的設計公司密切合作,向它們轉讓我們在工業(yè)控制領域的專業(yè)技術,并幫助它們?yōu)樽罱K客戶設計最好的平臺。
一個典型的例子是我們兩年前推出的電動自行車項目,我們與本地第三方設計公司合作開發(fā)無傳感器電動自行車系統(tǒng)。該系統(tǒng)很好地融入新的電動自行車平臺,其產品在中國和海外市場銷售良好。英飛凌還與大學積極合作,并支持綠色能源活動。每年舉行的英飛凌太陽能逆變器大賽受到了 中國大學的熱烈歡迎。
4. 以一個在全球市場已獲得成功的公司的角度來看,中國的design houses要取得成功,或進入國際市場最大的障礙在哪里?
答:中國的經(jīng)濟正在健康發(fā)展,因此本地設計公司有很多在中國擴展業(yè)務并積累經(jīng)驗的機會。對中國的設計公司來說,如果想要進入國際市場,那么取得新的IP、與國際合作伙伴建立合作關系并建立營銷網(wǎng)絡十分重要。
英飛凌可以成為中國與海外市場之間的橋梁,因為我們也向客戶推薦那些在中國完成的參考設計。在這方面,電動自行車也是一個很好的例子。中國現(xiàn)在向國際市場供應電動自行車,推動國際市場的發(fā)展,這意味著更多的國際客戶可以看到電動自行車的設計。此外,我們在歐洲和美國擁有廣泛的客戶網(wǎng)絡,這些客戶可能會被那些在中國完成的設計所吸引,與中國的設計公司合作。
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