XMC4000：一個(gè)32位平臺，實(shí)現(xiàn)無數(shù)方案

                                                           
全球的MCU和DSC市場，2010年已達(dá)到了130億市值，英飛凌只關(guān)心的兩部分：汽車和工業(yè)。

汽車方面，英飛凌關(guān)注動(dòng)力總成、安全和車身電子。

在工業(yè)領(lǐng)域，關(guān)注電力驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)化和可再生能源。
                      
英飛凌今年微控制器(MCU)的主角是XMC4000系列，主要用于工業(yè)市場。在工業(yè)市場，英飛凌2011財(cái)年增長了17%，是相當(dāng)不錯(cuò)的。

作為工業(yè)市場，其市場區(qū)分也是很多的。
                    

從這些工業(yè)領(lǐng)域中，英飛凌選擇最大的三塊：工業(yè)驅(qū)動(dòng)，電力/能源，自動(dòng)化。這三部分與中國的關(guān)系十分密切，例如Power部分，很多中國企業(yè)都想在這一領(lǐng)域有所發(fā)展，因此英飛凌也十分重視XMC4000在中國的推廣。

XMC4000豐富了MCU家族

XMC4000是介于英飛凌TriCore（32位）和C166/XE166（16位）之間的一類產(chǎn)品，當(dāng)英飛凌導(dǎo)入該產(chǎn)品時(shí)，會(huì)使英飛凌MCU家族更加細(xì)致和完整。
   
                         

工業(yè)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)

在開發(fā)XMC4000時(shí)，英飛凌主要為迎接工業(yè)領(lǐng)域的三大挑戰(zhàn)。

第一個(gè)是高能效。工業(yè)中有40%來自于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)英飛凌和一些能源/新能源公司溝通時(shí)，發(fā)現(xiàn)電氣和能源用高效MCU（單片機(jī)）主要有兩點(diǎn)需求：1.需要更強(qiáng)的處理能力，應(yīng)用更新的一些算法；2.需要有領(lǐng)先的ADC和定時(shí)器。

第二個(gè)就是連接性。有兩個(gè)需求，1.需要在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的連接，就是實(shí)時(shí)性，2.能夠跟外面的世界通訊，例如USB、CAN、SPI、I²C、SD/MMC、UART、以太網(wǎng)等連接。

 第三個(gè)挑戰(zhàn)是軟件的復(fù)雜性。從不同的數(shù)據(jù)表明，軟件的開發(fā)成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中最需花費(fèi)人力的部分，因?yàn)檐浖膹?fù)雜度越來越高，而另一方面，軟件的生產(chǎn)力確實(shí)比不上硬件開發(fā)的生產(chǎn)力。

XMC4000的亮點(diǎn)

英飛凌本來就已有C166/XE166、TriCore內(nèi)核，和強(qiáng)大的外設(shè)，實(shí)時(shí)的性能，包括豐富的軟件。

這次XMC4000提供了基于ARM公司的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核——Cortex-M4，也是一個(gè)非常強(qiáng)大的內(nèi)核。但是，英飛凌不想止步于此。為了實(shí)現(xiàn)差異化，在XMC4000中，還開發(fā)了全新的外設(shè)。

再有，英飛凌引入了一個(gè)全新的集成環(huán)境DAVE 3，與原來完全不一樣，首先，他第一個(gè)免費(fèi)的集成開發(fā)環(huán)境，有免費(fèi)的編譯器、調(diào)試器和flash loader；另外，有可擴(kuò)展的商用編譯器和調(diào)試器；免費(fèi)的自動(dòng)代碼生成器；還有開放的系統(tǒng)集成支持。

從英飛凌的系統(tǒng)框圖可見，內(nèi)涵十分豐富。

*藍(lán)色部分是英飛凌用的一些標(biāo)準(zhǔn)模塊。

*銀灰色部分是英飛凌其他系列MCU用過的模塊，例如存儲(chǔ)器，英飛凌采用的是汽車認(rèn)證的Flash，這意味著整個(gè)XMC4000家族內(nèi)，有最快的Flash。

*紅色部分的模塊最多，是英飛凌全新的模塊，也是XMC4000的亮點(diǎn)，是英飛凌最為自豪的部分。通訊方面，有非常靈活的跟外部存儲(chǔ)器通訊的接口I/F，有CAN和USIC等。定時(shí)器和精確控制方面，有的是做電源的使用，可以適合不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有的適合電氣控制、數(shù)字電源，有的適合較高的測量精度，還有位置檢測的接口，Delta-Sigma解調(diào)器是在做高級應(yīng)用驅(qū)動(dòng)控制時(shí)需要的，可以大幅降低系統(tǒng)成本。在模擬和數(shù)模混合方面，英飛凌的ADC是4個(gè)單獨(dú)的的模塊，12位的，達(dá)到3.5MHz的采樣頻率；2個(gè)DAC，也是12位的。在安全可靠性方面，英飛凌繼續(xù)沿用了慣用的ECC(錯(cuò)碼校正)功能，另外還有非常靈活的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn)碼)等。

 整個(gè)家族，flash從64kB到2.5MB，主頻從80MHz到180MHz，封裝從48到176引腳。 

DAVE 3集成開發(fā)環(huán)境

英飛凌的DAVE 3是一個(gè)集成開發(fā)系統(tǒng)（IDE），是基于Eclipse開發(fā)的，提供了一個(gè)免費(fèi)的開發(fā)工具鏈，而且也對第三方的工具商開放（第三方可以做成一個(gè)插件插進(jìn)來的。

Eclipse現(xiàn)在是一個(gè)比較通用的界面，所以大家用起來會(huì)比較容易。它是一個(gè)完全免費(fèi)的工具。但是它不僅僅是一個(gè)開發(fā)工具鏈，更是一個(gè)自動(dòng)的代碼生成器。客戶可以把不同的軟件模塊放在一起建立一些連接，并可以通過圖形化的界面，把這個(gè)連接產(chǎn)生一些代碼。DAVE 3跟英飛凌的硬件已經(jīng)建立起關(guān)聯(lián)，所以它直接映射到英飛凌的硬件上面。
 
評估板

英飛凌還提供了一套評估板。板子是創(chuàng)新性的六邊形，正中間就是英飛凌的CPU板，英飛凌還有很多衛(wèi)星版，例如做控制的執(zhí)行版，還有跟網(wǎng)絡(luò)相連的通訊板，都是通過這樣的一個(gè)概念做的。

                         
這是一個(gè)開放的硬件平臺，所以英飛凌把它公布出來，讓合作伙伴可以去得到他想要得到的東西。例如，一家德國公司已做了一塊HMI板，可以做一些系統(tǒng)分析。英飛凌也希望中國的設(shè)計(jì)公司開發(fā)越來越多出需要的一些板級產(chǎn)品。

小結(jié)

英飛凌把在目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域的訣竅跟市場上非常通用的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核集成了起來。

英飛凌已有超過30年的單片機(jī)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，又把英飛凌很多針對應(yīng)用的外設(shè)，以及自己開發(fā)的一些全新的外設(shè)集成在XMC4000上。



加上英飛凌在質(zhì)量、可靠性方面的一貫的特長，包括英飛凌的Flash，高達(dá)125℃的工作溫度，包括英飛凌保證至少15年的產(chǎn)品生命周期等承諾。

另外英飛凌有強(qiáng)大的軟件開發(fā)環(huán)境和工具，英飛凌認(rèn)為目前還沒有競爭對手能夠達(dá)到。

英飛凌堅(jiān)信，XMC4000會(huì)非常適合在中國的自動(dòng)化、電機(jī)控制以及能源領(lǐng)域的應(yīng)用。               


照片：英飛凌展位

（聲明：以上報(bào)道為筆者根據(jù)錄音整理，未經(jīng)訪談?wù)叽_認(rèn)，不當(dāng)之處敬請諒解。）