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GD32E5 系列定时器全面助力工业互联网

lhl545545 来源:与非网 作者:与非网 2020-08-13 16:43 次阅读

业界领先的半导体供应商兆易创新 GigaDevice(股票代码 603986)正式发布基于全新 Arm® Cortex®-M33 内核的 GD32E5 系列高性能微控制器。这系列 MCU 采用台积电低功耗 40 纳米(40nm)嵌入式闪存工艺构建,具备业界领先的处理能力、功耗效率、连接特性和更经济的开发成本,进一步推动嵌入式开发高精度工业控制领域扩展,解决数字电源电机变频、测量仪器、混合信号处理、高端消费类应用等多种功能集成和工作负载需求。GD32E5 产品组合提供了 3 个通用系列和 1 个专用系列,4 种封装类型 23 个型号选择,目前已经开始提供样片和开发板卡,并将于下个月正式投入量产。

GD32E5 系列 Cortex®-M33 内核通用 MCU 产品组合

全新内核和硬件加速器提高处理效能

GD32E5 系列基于最新 Armv8-M 架构的 Cortex®-M33 内核,处理器主频最高可达 180MHz,内置硬件乘 / 除法器并提供了完整的 DSP 指令集和单精度浮点运算单元(FPU),还配备了全新的硬件三角函数加速器(TMU),可支持矢量、正余弦、指数、平方根、常用对数等数学三角运算,以减轻 CPU 负担并提高处理效率,从而推动以数字信号处理为中心的高级计算应用。最高工作性能可达 244DMIPS,CoreMark®测试可达 547 分。同主频下的代码执行效率相比市场 Cortex®-M4 产品提升了 10%-20%,相比 Cortex®-M23 产品的性能提升超过 40%。

GD32E5 配备了 128KB 到 512KB 的 Flash 及 80KB 到 128KB 的 SRAM,双 bank 嵌入式闪存支持读写同步操作,还内置了用于任务隔离的内存保护单元(MPU)用于提高系统可靠性。芯片采用 1.7V-3.6V 供电,I/O 口可承受 5V 电平。内置的电源管理单元更加优化并提供了 5 种全新省电模式,最高主频所有外设全速运行模式下的工作电流仅为 332µA/MHz,相对于 GD32F4 产品下降了 32%,实现了极佳的能效比。在电池供电时的待机电流最低仅为 0.7µA。

出色的高精度定时器和混合信号集成

GD32E5 内置了全新的超高精度定时器(SHRTimer)。它内部拥有 5 个独立的计数器,可以产生 5 组 2 路带死区互补输出的 PWM 控制信号,频率最高可达 11.5GHz,分辨率最快仅为 90ps,与其它外设丰富的联动机制更可以产生开关电源电机控制等各种实际需要的高频波形。

GD32E5 的模拟部件也采用了高度集成化的全新设计。为提供准确的模拟测量,芯片集成了 3 个 12 位 2.6M SPS 采样率的高性能 ADC,支持全差分输入,配备多达 21 个可复用通道,并支持 16 位硬件过采样滤波功能和分辨率可配置,实际有效位数和线性度也比市场同类产品有明显提升。此外还提供了 2 个 12 位 DAC,3 个传播延迟为 22ns 的超快速比较器

丰富的外设接口全面助力工业互联网

GD32E5 引入了全新的 USB 2.0 OTG 双功能控制器,内置的硬件 PHY 为实现设计灵活性提供了多种工作速率,包括 480Mbps 的高速(HS)模式和 12Mbps 的全速(FS)模式。并支持 Device、HOST、OTG 等工作方式,配合独立的 480MHz PLL 支持无晶振 (Crystal-less)设计全面降低使用成本。目前正在通过相关认证,并确保符合 USB-IF 的设计标准要求。

新增的 SQPI 控制器则可以连接串行、两线、四线并行接口的存储器外设,如 SQPI Flash 和 SQPI PSRAM 等。从而方便的扩展外部存储资源,例如用于移动打印机、显示屏、指纹识别、OTA 升级等需要较大 RAM 缓存的场合。全新 GD32EPRT 专用系列更于片上集成了 4MB PSRAM,一步到位满足开发所需。

GD32E5 为实现广泛的工控和互联应用配备了更为丰富的标准外设资源:多达 9 个 16 位通用定时器、2 个 16 位高级矢量控制定时器、1 个 32 位通用定时器、2 个 16 位基本定时器和 2 个多通道 DMA 控制器。通讯接口则多达 6 个 UART、3 个 SPI、3 个 I2C、2 个 I2S 和 1 个 SDIO。还集成了 3 个 CAN-FD (flexible data-rate) 接口用于 CAN 总线网络,最高速率可达 6Mbps。10/100M 自适应的快速以太网控制器(MAC) 更可协助开发以太网连接功能的实时应用。

全新 MCU 具备了 6KV 静电防护(ESD)能力,并采用了时钟展频技术来降低对于高速数字系统的电磁干扰(EMI),全部符合工业级高可靠性和温度标准。GD32E5 系列 MCU 包含了 GD32E503、GD32E505、GD32E507 和 GD32EPRT 等 4 个产品系列、23 个型号选择。各系列软件和引脚完美兼容,优异的灵活性充分释放 Cortex®-M33 内核的卓越潜能。

GD32E5 系列 Cortex®-M33 内核通用 MCU 全新特性

兆易创新采用台积电 40 纳米低功耗制程打造先进的微控制器开发平台,具备了业界领先的能耗比和高集成度,能够以更为经济的成本价格助力产业升级,也进一步巩固了 GD32 MCU 家族在本土微控制器市场的领导地位。兆易创新产品市场总监金光一表示:“作为中国第一个 Arm® Cortex®-M33 内核通用 MCU,我们携手台积电推出的 GD32E5 系列高性能新品为数据密集、算法密集、传输密集的高精度工控和消费类应用,提供了高性价比的解决方案。并将以持续拓展的 GD32 生态系统为服务支撑,深耕市场行业需求,提升用户开发体验。”
责任编辑:pj

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