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干货分享 |  世界知名半导体ST、NXP、Microchip、TI、Renesas公司的MCU和MPU定位、性能及特点

创易栈 2019-11-05 10:29:35

在前不久,恩智浦推出了Cortex-M7 + M4内核的MCU(i.MX RT1170),主频高达1GHz,打破MCU低频的传统。


今天,我们来了解一下世界上几个知名MCU厂商各家的MCU产品。


概·念

MCU

Microcontroller Unit,微控制器,或者单片机;

MPU

Microprocessor Unit,微处理器;

DSC

Digital signal controller,数字信号控制器;


一、ST意法半导体

1987年,由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成意法半导体(ST)集团。


1998年,SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。


ST的STM32在国内算是比较有名的MCU,只要使用MCU做开发的人应该都知道STM32。

ST的MCU网址:

https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors.html

ST的MCU可以分为8位的STM8、32位的STM32和SPC5。


1.STM8

STM8主要针对C51市场,为低性能8位MCU。主要分为三类:

STM8S:主流MCU

STM8L:超低功耗MCU

STM8AF、STM8AL:汽车级MCU

2.STM32 MCU

STM32 MCU包含4类:

高性能MCU:STM32F2、F4、F7、H7

主流MCU:STM32F0、F1、F3、G0、G4

低功耗MCU:STM32L0、L1、L4、L5

无线MCU:STM32WB

3.STM32 MPU

支持OpenSTLinux的STM32,目前只有一个MP1系列。

4.SPC5

SPC5为32位汽车级MCU,包含两个系列:
SPC5 G:通用MCU;
SPC5 P:高性能MCU;


二、NXP恩智浦

恩智浦半导体(NXP)创立于2006年,先前由飞利浦于50多年前所创立。总部位于荷兰。


插曲

2015年,恩智浦收购飞思卡尔,从此你会发现飞思卡尔的产品都归为恩智浦,就连网站也被映射到恩智浦网站了。


网站

www.nxp.com

www.freescale.com


恩智浦在8位、16位和32位平台上拥有广泛的MCU产品组合,具有领先的低功耗、模拟、控制和通信IP功能。


处理器和微控制器网址

https://www.nxp.com.cn/products/processors-and-microcontrollers:MICROCONTROLLERS-AND-PROCESSORS

NXP的处理器可以分为5类:

Arm处理器

Arm微控制器

Power Architecture

其他处理器和MCU

传统MCU/MPU

这5类进一步细化,会划分很多内容,下面我抽几个典型的来讲讲。


1.Arm处理器

基于ARM的产品组合提供了极高的集成度、广泛的软件和硬件支持以及全面的性能。Arm处理器分为2类:

2.通用微控制器

恩智浦的Arm微控制器比较多,官方将其划分为4类:

微控制器

汽车微控制器

无线连接微控制器

较早型号的微控制器


这里重点讲讲大家熟知的通用微控制器。
恩智浦将Kinetis的优点和LPC技术结合在一起,通用MCU基于Cortex®-M内核,主要包含4类:LPC800系列:超值型、入门级、8位替代产品;K32 L系列:超低功耗、针对低功耗应用进行了优化;LPC5500系列:主流效率、通过嵌入式内存平衡集成、性能和成本;i.MX RT跨界处理器:性能和集成、超高性能和内存可扩展性;

3.i.MX应用处理器

i.MX应用处理器基于32和64位Arm®技术,多核解决方案,适用于多媒体和显示应用,具有高性能和低功耗、可扩展、安全可靠等特点。


包含5个系列:

i.MX RT系列

i.MX 8系列

i.MX 7系列

i.MX 6系列

i.MX28系列

i.MX RT系列跨界MCU

i.MX RT系列跨界MCU算是这里的主角,前几天的1GHz主频的RT1170打破了MCU低速的传统。

i.MX RT系列跨界MCU又分为多个系列:


三、Microchip微芯

美国微芯科技公司,成立于1989年,于2016年收购了(大家熟知的)同行爱特梅尔(Atmel)。
网站:

www.atmel.com

www.microchip.com


同样因为收购的原因,微芯的产品中包含有Atmel的产品,比如:AVR单片机。

微芯的微处理器主要分为4类:

8位 MCU

16位MCU和DSC

32位MCU

32位MPU

我之前用过几款微芯的MCU,给我的感觉:稳定性好,但开发环境难用,价格偏高。


1.8位微控制器

微芯的8位微控制器主要包含两大家族:PIC和AVR。

特点:

MCU开发的最简单切入点

专为实时控制应用而设计

完全兼容的设备系列成员

2.16位MCU和DSC

PIC24单片机非常适合那些性能或存储能力超过8位MCU的应用。


分两类:PIC24 MCUs and dsPIC® DSCs。包含:PIC24、dsPIC30、dsPIC33等。


特点:

MCU具有DSP性能的简单性

精确的电机控制和无传感器的磁场定向控制

具有功率因数校正功能的高效数字电源转换

针对关键安全应用的强大功能安全性


3.32位MCU

微芯32位的微控制器具有更高的性能。


特点:

低功耗,高性能MCU,可运行多线程应用程序

适用于HMI应用程序的基于硬件的触摸和图形功能

安全功能包括安全启动,安全固件升级,硬件隔离,密钥保护等

高度集成的连接性:CAN-FD / CAN,高速USB,以太网

广泛的产品组合提供可扩展性,可以轻松满足不断变化的市场需求


有三个不同性能,多种系列:

4.32位MPU

微芯32位的微处理器的定位同样“高端”MCU,可运行Linux应用程序。

特点:

可访问的MPU开发,无论具有SoM,SiP和IC选项的经验如何

可扩展的安全解决方案,从基本的安全通信和存储到安全区域的实施

适用于HMI应用程序的基于硬件的触摸和图形功能

支持裸机,RTOS和Linux,并带有外围驱动程序支持


新推出的MPU:SAM9X60

600MHz ARM926EJ-S内核,200MHz系统/内存总线

分辨率高达1024x768的24位LCD控制器

2D图形引擎,摄像头接口

内置D类放大器

13个FLEXCOM(USART,SPI和I²C)


四、TI德州仪器

德州仪器(Texas Instruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。
说到TI,相信大家都不陌生,曾经风靡全球的MSP430至今热度都还高于很多产品。
网站:www.ti.com
TI主要有16 位和 32 位微控制器,网址:

http://www.ti.com.cn/zh-cn/microcontrollers/overview.html

1.基于 Arm® 的 SimpleLink™ 无线 MCU 和有线 MCU


开发无线产品的人应该都听说过TI的这些产品,提供有配套的工具。

分为三类:

SimpleLink 无线 MCU

SimpleLink 有线 MCU

SimpleLink 无线网络处理器

2.超低功耗 MSP430™ MCU

这个产品算是经典了,至少在我这个年龄段(90年左右的人)应该都知道。
分为三类:

超值系列 MCU

电容式感应 MCU

超声波和高性能感应 MCU

3.实时控制 C2000™ MCU

针对实时控制密集型应用(包括电动汽车、工业驱动器和数字电源)进行了优化。
分为两类:

入门级高性能 Piccolo™ MCU

高端高性能 Delfino™ MCU

五、Renesas瑞萨电子

Renesas(瑞萨电子)于2003年4月1日,由日本的日立制作所半导体部门和三菱电机半导体部门合并成立。总公司:日本东京都。


瑞萨电子的MCU可分8位、16位、32位及64位MCU


网址:

https://www2.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors.html

1.RL78系列8/16位超低功耗MCU

最大工作频率:

20-32MHz


应用范围:

一般用途

传感器

电机控制

液晶显示器

低功耗蓝牙®

Sub-GHz无线通讯

安全

2.RX系列32位高功率效率MCU

最大工作频率:32-240MHz


应用范围:

一般用途

电机控制

安全

电容式触控

电池供电

LCD控制

工业网络

云连接

3.采用 Arm® Cortex®-M 内核的 RA 系列 32 位 MCU

最大工作频率:48-200MHz


应用范围:

电机控制

LCD控制

网络

电容式触控

安全

4.RZ 系列基于 64 位和 32 位 Arm 的高端 MPU

最大工作频率:125MHz至1.5GHz


应用范围:

人机界面

高清显卡

人工智能推理

机器视觉

工业网络

实时控制



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