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微控制器的特点及英飞凌的产品战略

关键词: 微控制器,特点及英飞凌,产品战略


简介:/* Generator: eWebEditor */p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}/* Generator: eWebEditor */p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-f...
品 牌 葩星 葩星
产 地 中国
型 号 PXF0274
折 扣 其他电询
咨询专家:

夏工-工业总线-工业自动化-实时仿真

夏工-工业总线-工业自动化-实时仿真 ID:2937

机电电子工程专业硕士,机械设计制造及其自动化/计算机双学士,高级工程师

具有丰富的从业、管理经验,曾在机电工程公司,资深设计代理公司工作。历任组织、经理等岗位,同时具有深厚的理论基础和项目项目研发经历。...

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赵工-总线系统-嵌入式系统-工业自动化

赵工-总线系统-嵌入式系统-工业自动化 ID:2940

机械电子工程,嵌入式系统专家,高级工程师

嵌入式项目开发,ARM,Freescale,Infilion等系列单片机系统开发,DSP嵌入式系统开发,FPGA系统开发,项目经验丰富。


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产品说明:

 1. 当今嵌入式系统领域最需要什么?低价格、低功耗、高性能、高质量还是其他?

  答:根据用途不同,可以将MCU的目标市场划分为如下几大细分市场:消费、家用电器、工业和汽车。不同细分市场的侧重点也不同,如表1。

表1:三大市场对MCU的要求

  消费市场:需要低功耗、低价格的MCU;

  工业市场:侧重MCU的可靠性、安全性和高性能;

  汽车市场:要求MCU具有可靠性、安全性和良好性能。

  很多过去用于工业市场的技术正被移植到家用电器中。例如,一些多年来一直被用于工业市场的技术,如感应加热和变频驱动,现在已经被移植到消费电子和家用电器市场。

  现代微控制器面临的挑战和发展趋势可以简要地归纳为:成本优化、性能提高和易于使用。首先,微控制器成本和系统综合成本的持续下降,使它们得以被用于成本敏感型的应用。其次,仅仅依靠内核的计算能力,已经不能满足系统对微控制器性能的要求——因此,改进系统结构和片上外设已经成为提高微控制器性能的关键措施。第三,减少微控制器客户的开发工作非常重要,因为各公司在开始新电子产品设计或进行R&D时,都需要尽可能有效地利用资源。对于工业市场而言,项目团队一般人数不多,项目预算也很紧张,因此,减少客户的开发工作量对工业市场尤其重要。最为重要的是,极低的微控制器故障率可以确保系统的低故障率,并进而节省整个产品的成本。在重要的工业和汽车应用中,微控制器故障会造成加工线或工厂的停产,代价高昂,因此它们对组件的质量要求极高。

2. 贵公司在微控制器领域的优势是什么?81632位可分别介绍。

  答:在8位微控制器产品方面,英飞凌向客户提供XC800产品系列。该系列产品经过优化,适合成本敏感型的嵌入式实时控制应用,如电机控制(例如空调、泵类和风扇中的电机)。XC878系列产品是最早推出的8位微控制器之一,它们既支持功率因素校正(PFC),也支持磁场定向控制(FOC)。利用FOC扭矩动态控制,可以显著降低电机的噪音,提高电机的能源利用效率,将电机的能效提高至95%。所有带有片上可编程16位矢量计算机的XC800系列产品(XC886、878和888)均支持FOC。XC800系列产品覆盖了从4 KB至64KB、20引脚至64引脚封装的各种产品。依靠其XC864系列产品,英飞凌已经成为电动自行车领域的领导者,其中大部分业务来自中国。

  英飞凌的新型XE166系列产品是一种16位实时信号控制器(RTSC),具有先进的中断响应和即时关联转换功能,特别适合工业应用。该系列产品可提供64KB至1.6MB的闪存容量,封装引脚的数量为64至176。XE166系列产品继续采用C166v2内核,并沿用了历史悠久的C166结构(后者在市场上的销售量超过5亿块)。执行单周期指令时,XE166产品的性能达到100 MIPS。片上MAC单元提高了电机控制算法(如FOC或数字PFC)等应用的DSP计算能力。

  智能化的外设单元是英飞凌微控制器拥有良好实时性并以此傲视同侪的关键因素。以下我们分别以XC800和XE166系列产品中的两个具体单元予以说明:

  l CCU6是一种高分辨率的16位捕捉/比较单元,具有专门为控制交流电机或变频器设计的特殊运行模式,可以控制带有霍尔传感器的无刷直流电机或高效地感应Back-EMF(反向电动势)。利用CCU6拥有的功能特性,软件开发人员可以为驱动交流电机或变频器生成高效的控制信号图形。一片XE166最多可带有4个CCU6单元,同时控制4台三相电机。

  l A/D转换器

  XE166芯片上拥有两个可同步的24通道10位模数转换器,转换时间小于1.2微秒。这些高精度的A/D转换器与CCU6-PWM(脉宽调制单元)紧密协调,可以对带有磁场定向控制(FOC)的高端电机实施闭环控制。

  英飞凌的XC2000系列16/32位微控制器是专门满足苛刻车载应用要求的微控制器,拥有三个子系列,分别满足不同的车载应用要求:XC2200系列产品满足当前和将来的各种关键车身系统控制需求,如车身控制模块、网关、空调和车门模块;XC2300系列用于各种安全应用,如气囊、电动助力转向(EPS)和ABS;而XC2700则满足动力系的应用要求。车载联网需求的增加、节能要求的提高以及IEC61508 (SlL3)在安全关键系统(如ABS和助力转向)中的采用,要求大幅提高CPU和外设的功能特性,英飞凌的这些微控制器以一种经济合算的方式完美地满足了上述要求。

  通过实施“零缺陷”战略,英飞凌将微控制器的缺陷率降低至1 dppm 以下,满足了车载市场对高质量的要求。与XE166一样,客户可以方便地从现有C166设计转换为 XC2000设计。

  英飞凌的32位三核系列产品是市场上功能最强大的控制器产品之一,用于嵌入式实时控制应用。该款微控制器带有高效的外设。该款控制器的推出,使英飞凌成为对实时性能具有苛刻要求的应用(如汽车动力系)的领先供应商。英飞凌的32位内核“Tricore”集RISC、CISC和DSP功能于一体。TC11xx或TC17xx产品系列拥有丰富的外设,包括各种高度自治的、灵活的功能单元,如通用计时器阵列(GPTA)、超高速多通道模数转换器(转换时间低于260纳秒的高速ADC)和用于多个高速控制器之间通讯的各种接口(如MLI)。GPTA具有各种自治的复杂功能,用于信号的发生、采集、过滤和预处理以及时钟生成。这些强大的功能、多总线结构以及集成的协处理器——外设控制处理器(PCP)——为CPU节省了大量的计算能力,使CPU可以将更多的计算能力用于应用软件的运行,从而满足了高度复杂的嵌入式控制系统对实时性的要求。

  除纯芯片方面的因素外,还有两个主要因素也会影响目前的微控制器对软件开发人员的易用性以及客户向市场推出产品所需的时间:软件工具包的质量和参考设计。

  为此,英飞凌投资开发了所谓的应用套件——电机驱动应用参考系统。英飞凌提供给客户的应用套件包含免费的工具包,并提供即插即用设计(包含所有相关硬件和软件)。英飞凌向客户提供带有微控制器、功率半导体和无源元件的完整解决方案,包括配有硬件设计实例的全套技术文件。参考设计套件的软件包含实时调试环境。这些新的应用套件拓宽了英飞凌应用套件的适用范围,可用于电压介于12伏至230伏、驱动电流介于200毫安至20安的各种电机(如步进电机、无刷直流电机和永磁同步电机)的驱动。

  自动代码生成器是另一种重要的辅助功能,帮助客户缩短从采购微控制器到向市场推出系统的时间。DAvE Drive是英飞凌为电机控制开发的自动代码生成器,它通过GUI生成电机控制代码,取代了原来需要以手工书写的数千条代码,因此可以显著缩短电机控制开发人员的评估时间。它还可以使硬件工程师获得电子系统控制技术的专业知识。此外,它还可以充分发挥出相关微控制器的功能,例如,它可以利用其矢量计算机为XC886或XC878生成优化的FOC代码,而这通常需要掌握电机控制和汇编语言编程方面的专业知识。

  3. 现在国家强调自主创新。中国已经是电子产品制造大国,但是在设计方面还处于起步阶段。为了帮助中国的第三方设计公司(design house)更快地进入国际市场,贵公司如何为工程师服务?

  答:英飞凌去年已经开始在中国实施第三方设计公司合作伙伴计划,详细情况公布在我们的中国官方网站上。我们与本地的设计公司密切合作,向它们转让我们在工业控制领域的专业技术,并帮助它们为最终客户设计最好的平台。

  一个典型的例子是我们两年前推出的电动自行车项目,我们与本地第三方设计公司合作开发无传感器电动自行车系统。该系统很好地融入新的电动自行车平台,其产品在中国和海外市场销售良好。英飞凌还与大学积极合作,并支持绿色能源活动。每年举行的英飞凌太阳能逆变器大赛受到了 中国大学的热烈欢迎。

  4. 以一个在全球市场已获得成功的公司的角度来看,中国的design houses要取得成功,或进入国际市场最大的障碍在哪里?

  答:中国的经济正在健康发展,因此本地设计公司有很多在中国扩展业务并积累经验的机会。对中国的设计公司来说,如果想要进入国际市场,那么取得新的IP、与国际合作伙伴建立合作关系并建立营销网络十分重要。

  英飞凌可以成为中国与海外市场之间的桥梁,因为我们也向客户推荐那些在中国完成的参考设计。在这方面,电动自行车也是一个很好的例子。中国现在向国际市场供应电动自行车,推动国际市场的发展,这意味着更多的国际客户可以看到电动自行车的设计。此外,我们在欧洲和美国拥有广泛的客户网络,这些客户可能会被那些在中国完成的设计所吸引,与中国的设计公司合作。

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