وبلاگ شرکت در مورد عرضه میکروکنترلر Infineon 32 بیتی FM Arm Cortex:FM0,FM3,FM4

عرضه میکروکنترلر Infineon 32 بیتی FM Arm Cortex:FM0,FM3,FM4

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.یک توزیع کننده تخصصی قطعات الکترونیکی است. با کانال های خرید گسترده و تجربه غنی در مدیریت زنجیره تامین،ما متعهد به ارائه مشتریان ما با خدمات تامین قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا.

مزاياي عرضه:

1گارانتی محصول اصلی، کیفیت قابل اعتماد

کانال های مستقیم تولید کننده: ما با بیش از 500 مارک نیمه هادی پیشرو در جهان همکاری های مجاز بلند مدت ایجاد کرده ایم،اطمینان از اینکه تمام محصولات واقعی هستند و مستقیما از تولید کنندگان تهیه شده اند.

سیستم مدیریت کیفیت: با استاندارد های ISO 9001:2014 سیستم مدیریت کیفیت و ISO 14001:2014 سیستم مدیریت محیط زیست گواهی شده است.

کنترل کیفیت سختگیرانه: بازرسی کامل فرآیند تضمین می کند که محصولات 100٪ واقعی هستند ، موارد تجدید شده یا جدید را حذف می کنند و ردیابی دسته را فراهم می کنند.

2طیف گسترده ای از محصولات و انبار فراوان

پوشش محصول: موجودی بیش از 2 میلیون SKU را پوشش می دهد که شامل مدارهای یکپارچه عمومی، صنعتی، خودرو، نظامی و طاقچه / دشوار است.

طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی: شامل میکروکنترلرها، حافظه، مدیریت برق، ارتباطات، الکترونیک خودرو، سنسورها، هوش مصنوعی، 5G و تمام دسته های دیگر است.

مزیت موجودی: همگام سازی موجودی جهانی در زمان واقعی در میان انبار های دوگانه در شنژن و هنگ کنگ به طور موثر مشکلات مانند کمبود موجودی را حل می کند.محصولات متوقف شده و زمان تحویل طولانی.

3ارائه کارآمد و پاسخ سریع

تحویل سریع: سفارشات استاندارد در عرض 1 روز تحویل داده می شوند. سفارشات فوری در عرض 4 ساعت ارسال می شوند و در عرض 24 ساعت تحویل داده می شوند.

شبکه جهانی: شعبه ها در هنگ کنگ، ژاپن، روسیه، تایوان و دیگر مکان ها، پشتیبانی از یک توقف کامل سفارش جهانی.

تراکنش های انعطاف پذیر: روش های مختلف تجاری و ارزهای پرداخت برای پاسخگویی به نیازهای مشتریان داخلی و بین المللی در دسترس هستند.

I. سری FM0: MCU های 32 بیتی سطح ورودی بسیار کم مصرف

سری FM0 یک میکروکنترلر 32 بیتی ابتدایی اینفینیون است که برای کاربردهای کم مصرف و کم هزینه طراحی شده است.آن را تاکید می کند: "کارایی انرژی بسیار بالا و هزینه های بالا"، پر کردن شکاف بازار برای ارتقاء از MCU های 8 بیتی/16 بیتی به راه حل های 32 بیتی.که باعث می شود آن را انتخاب ترجیح داده شده برای دستگاه های نهایی IoT و تجهیزات قابل حمل.

معماری اصلی و پارامترهای عملکرد

سری FM0 بر اساس هسته Arm Cortex-M0 + است که در حال حاضر یکی از پررسان Arm با مصرف انرژی بیشتر است.تراکم کد تعادل با عملکرد کم مصرفمحصولات در این سری می توانند در فرکانس های تا 40 مگاهرتز با محدوده ولتاژ عملیاتی از 1.65 ولت تا 3.6 ولت کار کنند؛ برخی از مدل ها از محدوده ولتاژ ورودی گسترده ای از 2.7 ولت تا 5.5 ولت پشتیبانی می کنند.برای موقعیت های مختلف تامین برق.

از نظر پیکربندی حافظه، سری FM0 گزینه های انعطاف پذیر را ارائه می دهد، با ظرفیت های حافظه فلش از 56KB تا 560KB و ظرفیت های RAM تا 64KB.این مشخصات حافظه بسیار بیشتر از MCU های قابل مقایسه Cortex-M0 + است و حتی با برخی از محصولات هسته ای Cortex-M3 / M4 رقابت می کند، پاسخگویی به نیازهای ذخیره سازی برنامه و پردازش داده های سیستم های جاسازی شده کوچک. حافظه فلش آن از عملیات حالت انتظار صفر در سرعت کامل CPU پشتیبانی می کند،با یک دوره نگهداری داده تا 20 سال و یک دوام 100،000 چرخه پاک کردن / نوشتن، اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت دستگاه.

ویژگی های کلیدی

مصرف برق بسیار کم مزیت اصلی سری FM0 است. از طریق معماری پردازش بهینه شده و طراحی حافظه فلش،این سری به نسبت کارایی انرژی پیشرو در صنعت 35μA/CoreMark® می رسد.سری S6E1B به ویژه دارای جریان حالت آماده به پایین به 0.6μA است، در حالی که حالت آماده RTC همچنین مصرف انرژی بسیار کم را حفظ می کند.افزایش قابل توجهی عمر باتری دستگاه های باتریعلاوه بر این، این سری شامل طرح هایی مانند ماتریس اتوبوس ساده، دروازه ساعت محلی برای دستگاه های محیطی و تقسیم ساعت مستقل برای CPU و دستگاه های محیطی است.کاهش بیشتر مصرف برق در حالت بیکار.

پیکربندی محیطی، عملی بودن را با سادگی متعادل می کند، یکپارچه سازی انواع دستگاه های محیطی آنالوگ و رابط های ارتباطی، از جمله ADC 12 بیتی، تایمرها، UART، SPI، I2C،و بیشتر. برخی از مدل ها از قابلیت میزبان / دستگاه USB 2.0 با سرعت کامل و رمزگذاری AES پشتیبانی می کنند ، و نیازهای انتقال داده و امنیت را برآورده می کنند. طیف گسترده ای از گزینه های بسته در دسترس است ،با تعداد پین از ۳۲ تا ۱۲۰ پین، که بسته های مختلفی مانند LQFP و QFN را پوشش می دهد، برای طراحی دستگاه های با اندازه های مختلف.

سازگاری قوی یکی دیگر از ویژگی های برجسته سری FM0 است. این می تواند به راحتی در سیستم هایی که از MCU های 8 بیتی، 16 بیتی یا 32 بیتی استفاده می کنند بدون نیاز به اصلاحات سخت افزاری قابل توجهی جاسازی شود.به طور موثر کوتاه کردن چرخه های توسعه محصول و کاهش هزینه های توسعههمچنین از رابط استاندارد CMSIS پشتیبانی می کند، توسعه نرم افزار و پورت کردن را تسهیل می کند.

سناریوهای کاربردی معمولی

سری FM0 عمدتاً برای کاربردهای کم مصرف، کم هزینه و بار سبک طراحی شده است. کاربردهای اصلی عبارتند از: دستگاه های IoT باتری، دستگاه های پوشیدنی، واحدهای کنترل برای کالاهای سفید،گره های سنسوربرای مثال در دستگاه هایی مانند مچ بند های هوشمند و سنسورهای بی سیم، مصرف انرژی بسیار کم آن باعث می شود عمر باتری طولانی مدت باشد.در لوازم خانگی کوچک، محورهای ساده و مقرون به صرفه آن به کاهش هزینه های محصول کمک می کند.

II. سری FM3: MCU های 32 بیتی با عملکرد بالا برای اهداف عمومی

سری FM3 مجموعه ای از میکروکنترلرهای 32 بیتی با عملکرد بالا است که توسط Infineon برای بخش های الکترونیکی صنعتی و مصرفی عمومی عرضه شده است.بین سری FM0 و FM4 قرار دارد.، با تاکید بر "کارایی بالا + یکپارچگی بالا + سازگاری نرم افزار"پاسخگویی به الزامات پیچیده کنترل و پردازش داده های سیستم های جاسازی شده متوسط تا بالا.

معماری اصلی و پارامترهای عملکرد

سری FM3 بر اساس هسته Arm Cortex-M3 ساخته شده است که دارای یک طراحی سه مرحله ای است و از مجموعه دستورات Thumb / Thumb-2 پشتیبانی می کند.آن را ارائه می دهد بهره وری پردازش بالاتر و زمان پاسخ قطع سریعتر، با حداکثر فرکانس عملیاتی 144 مگاهرتز. محدوده ولتاژ عملیاتی 1.65 ولت تا 5.5 ولت است. این طراحی ولتاژ گسترده به آن امکان می دهد تا با نوسانات ولتاژ در محیط های صنعتی سازگار شود.در نتیجه افزایش ثبات دستگاه.

از نظر پیکربندی حافظه ، سری FM3 به طور قابل توجهی بهبود یافته است ، با ظرفیت حافظه فلش تا 1.5MB و ظرفیت RAM تا 192KB.با یک شتاب دهنده فلاش ترکیب شده است (بفر پیشگیری + حافظه حافظه دستورات)، این امکان را برای کار در حالت انتظار صفر در 144 مگاهرتز فراهم می کند و به طور قابل توجهی کارایی اجرای برنامه را بهبود می بخشد. محصولات در این سری به چهار گروه اصلی طبقه بندی می شوند:,کاربران می توانند سرعت های مختلف CPU، ظرفیت های حافظه، ولتاژ های تغذیه و گزینه های بسته بندی را با توجه به نیازهای خود انتخاب کنند.

ویژگی های کلیدی

ترکیب عملکرد بالا با قابلیت اطمینان بالا، قابلیت منبع تغذیه 5.5 ولت سری FM3 باعث افزایش ایمنی در برابر تداخل در کاربردهای کنترل صنعتی و موتور می شود.نوسانگر RC داخلی کالیبراسیون به عنوان یک منبع ساعت مستقل برای مانیتور ساعت و ماژول نگهبان کار می کندبا یک دو مرحله قابل برنامه ریزی کشنده ولتاژ پایین (LVD) ، یک ماژول سخت افزاری CRC، یک واحد حفاظت از حافظه (MPU) ،و یک ورودی توقف اضطراری قابل برنامه ریزی که به طور خاص برای کنترل موتور اینورتر طراحی شده است، این به طور قابل توجهی ایمنی دستگاه را در برابر تداخل و ایمنی عملکردی افزایش می دهد.

یکپارچه سازی دوربين بالا، شامل انواع تایمرهای کنترل موتور، یک ADC 12 بیتی با سرعت بالا و طیف گسترده ای از رابط های ارتباطی (UART، SPI، I2C، و غیره).برخی از مدل ها لبه های تخصصی مانند کنترل کننده های HDMI-CEC و LCD را برای پاسخگویی به نیازهای متنوع برنامه های کاربردی ادغام می کنند.طیف گسترده ای از گزینه های بسته بندی در دسترس است، با تعداد پین از 32 تا 192 پین، از جمله انواع LQFP، QFN و BGA، برای پاسخگویی به اندازه و نیازهای رابط دستگاه های مختلف.

سازگاری نرم افزاری قوی یکی از نقاط قوت اصلی سری FM3 است. همه محصولات از یک طراحی SoC متحد با لبه های یکسان و معماری CPU استفاده می کنند.اطمینان از سازگاری کامل نرم افزار در سراسر طیفکاربران می توانند بدون نیاز به توسعه مجدد نرم افزار، بین محصولات با سطوح عملکرد مختلف انعطاف پذیر تغییر کنند، به طور قابل توجهی هزینه های توسعه و زمان تحویل را کاهش می دهند.

سناریوهای کاربردی معمولی

سری FM3 برای کاربردهای متوسط تا بالا با الزامات خاص برای عملکرد و ادغام مناسب است. کاربردهای اصلی عبارتند از: کنترل اتوماسیون صنعتی،کنترل موتور (مانند درایوهای فرکانس متغیر و سرو موتور)برای مثال در کنترل موتورهای صنعتی، دستگاه های الکترونیکی مصرفی، ابزارهای الکتریکی، اتوماسیون خانه و ساختمان، لوازم خانگی و دستگاه های پوشیدنی.قابلیت پردازش با سرعت بالا و لبه های کنترل موتور گسترده امکان تنظیم دقیق سرعت را فراهم می کنددر دستگاه های کنترل خانه هوشمند، سطح بالای ادغام آن تعداد اجزای خارجی را کاهش می دهد و اثر دستگاه را به حداقل می رساند.

III. سری FM4: MCU 32 بیتی با کارایی بالا

سری FM4 محصول پایینی در خانواده FM اینفینیون است. بر اساس هسته Arm Cortex-M4 ، بر روی قدرت محاسبات فوق العاده بالا + ایمنی عملکردی + مصرف انرژی پایین تمرکز دارد.این یک DSP و FPU (واحد نقطه شناور) را ادغام می کند، قابلیت های پردازش داده های قدرتمند و گزینه های گسترش محیطی را ارائه می دهد. این برنامه عمدتاً برای سناریوهای با الزامات عملکرد و ایمنی بسیار بالا مانند صنعت 4 هدف قرار گرفته است.0، الکترونیک خودرو و کنترل صنعتی پیشرفته.

معماری اصلی و پارامترهای عملکرد

سری FM4 بر اساس هسته Arm Cortex-M4 ساخته شده است که با اضافه کردن مجموعه دستورالعمل های DSP و یک FPU تک دقیق بر روی Cortex-M3 ساخته شده است.از پردازش سیگنال های دیجیتال پیچیده و عملیات نقطه شناور پشتیبانی می کند، با حداکثر فرکانس عملیاتی 200 MHz و محدوده ولتاژ عملیاتی 2.7V تا 5.5V، تعادل عملکرد بالا با انعطاف پذیری منبع برق.

پیکربندی حافظه با استانداردهای پیشرفته مطابقت دارد، با ظرفیت های حافظه فلش از 256 کیلو بایت تا 2 مگابایت و ظرفیت های رم تا 256 کیلو بایت. حافظه فلش از یک طراحی جاسازی شده با سرعت بالا استفاده می کند،پشتیبانی از عملیات حالت انتظار صفر در 72MHz. در ترکیب با یک شتاب دهنده فلش (بفر پیش از گرفتن + 16KB حافظه حافظه دستورالعمل) ، آن را قادر می سازد کار صفر حالت انتظار در 200MHz. حافظه فلش ارائه می دهد 100،000 چرخه پاک کردن / نوشتن و یک دوره نگهداری 20 ساله؛ برخی از مدل ها از فلش دو پورت پشتیبانی می کنند که شبیه سازی امن EEPROM را امکان پذیر می کند.

علاوه بر این، سری FM4 مجهز به DMA استاندارد و DMA مبتنی بر توصیف کننده (DSTC) است، که هر دو دارای اتوبوس های انتقال داده مستقل هستند. این به طور موثر بار CPU را کاهش می دهد،افزایش بهره وری انتقال داده، و نیازهای پردازش داده های با سرعت بالا را برآورده می کند.

ویژگی های کلیدی

قدرت محاسباتی استثنایی و قابلیت های پردازش با کارایی بالا نقاط قوت اصلی سری FM4 هستند. با فرکانس عملیاتی 200 MHz، همراه با DSP و FPU،می تواند به طور موثر سیگنال های دیجیتال پیچیده را پردازش کند، عملیات نقطه شناور و الگوریتم های کنترل، آن را مناسب برای کاربردهایی مانند کنترل دقیق در اتوماسیون صنعتی و کنترل محرک در الکترونیک خودرو می کند.بعلاوه، این سری از طرح های ساعت و قدرت استفاده می کند، مصرف انرژی کم را در حالی که عملکرد بالا را حفظ می کند. مصرف فعلی در حالت فعال به حداقل 365 μA / MHz می رسد،و در حالت RTC عمیق فقط 1.5 μA، ایجاد تعادل بین قدرت محاسباتی و بهره وری انرژی.

ایمنی عملکردی یکی از ویژگی های کلیدی است، با یک ماژول ایمنی ساخته شده از سری FM3، از جمله یک نوسان دهنده RC داخلی کالیبراسیون، مانیتور ساعت، LVD برنامه نویسی دو مرحله ای،ماژول سخت افزاری CRC، یک MPU و یک ورودی توقف اضطراری قابل برنامه ریزی. همچنین از یک ماژول امنیت سخت افزاری (HSM) و الگوریتم های مختلف رمزگذاری (AES ، RSA ، ECC ، و غیره) پشتیبانی می کند.در حالی که ویژگی های امنیتی حافظه فلش آن از دسترسی به خواندن خارجی جلوگیری می کند، حفاظت از امنیت نرم افزار و برآورده کردن استانداردهای ایمنی عملکردی برای بخش های صنعتی و خودرو، مانند ISO 26262.

این قابلیت های استثنایی برای گسترش محیطی را ارائه می دهد، با ادغام رابط های ارتباطی درجه صنعتی مانند اترنت، CAN و CAN-FD،پشتیبانی از ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) و پاسخگویی به الزامات شبکه سازی صنعت 4.0همچنین مجهز به ADC های با سرعت بالا، تایمرهای مختلف کنترل موتور و بسیاری از رابط های ارتباطی سریالی است.قادر به پاسخگویی به الزامات پیچیده محیطی کنترل صنعتی بالا و کاربردهای الکترونیک خودرو.

سناریوهای کاربردی معمولی

سری FM4 در درجه اول برای کاربردهای پیشرفته و متقاضی طراحی شده است، با کاربردهای اصلی از جمله: اتوماسیون صنعتی (PLC ها، کنترل روبات ها، پردازش داده های سنسور) ،الکترونیک خودرو (کنترل محرک)برای مثال در کنترل ربات های صنعتی، سیستم های کنترل ربات های صنعتی، سیستم های کنترل ربات های صنعتی، سیستم های مدیریت باتری، سیستم های کمک راننده، سیستم های کنترل موتور پیشرفته، اتوماسیون کارخانه، دستگاه های پایانی IoT پیشرفته و تجهیزات پزشکی.قدرت محاسبات فوق العاده اش باعث کنترل دقیق حرکت می شوددر الکترونیک خودرو، ایمنی عملکردی و قابلیت اطمینان بالا با استانداردهای سختگیرانه صنعت خودرو مطابقت دارد.

IV. مقایسه تفاوت های اصلی بین سری FM0، FM3 و FM4

اگرچه سری های FM0، FM3 و FM4 اینفینیون به خانواده میکروکنترلر های 32 بیتی Arm Cortex تعلق دارند، اما از نظر موقعیت هسته، عملکرد،مصرف برق و سناریوهای کاربرددر زیر یک مقایسه دقیق ارائه شده است:

تفاوت های موقعیت مرکزی و معماری

- سری FM0: سطح ورودی، بر اساس Arm Cortex-M0 +، برای مصرف انرژی بسیار کم و هزینه کم، هدف قرار دادن سناریوهای بار سبک،و اولویت بندی بهره وری هزینه و بهره وری انرژی.

- سری FM3: هدف کلی، بر اساس Arm Cortex-M3، برای عملکرد بالا و ادغام بالا، هدف قرار دادن سناریوهای متوسط تا بالا،تعادل عملکرد و مصرف برق.

- سری FM4: درجه بالا، با هسته Arm Cortex-M4، برای قدرت محاسبات فوق العاده بالا و ایمنی عملکردی، هدف قرار می دهداولویت بندی قدرت محاسباتی و قابلیت اطمینان.

تفاوت در پارامترهای کلیدی عملکرد

- فرکانس کار: FM0 تا 40MHz، FM3 تا 144MHz، FM4 تا 200MHz، با افزایش عملکرد به طور تدریجی.

- ظرفیت حافظه: FM0 (56KB 560KB فلش، تا 64KB RAM) < FM3 (تا 1.5MB فلش، تا 192KB RAM) < FM4 (256KB 2MB فلش، تا 256KB RAM).

- مصرف برق: FM0 بهترین عملکرد را ارائه می دهد (جریان حالت آماده 0.6 μA) ، FM3 متوسط است و FM4 مصرف انرژی پایین را در حالی که عملکرد بالا را ارائه می دهد، حفظ می کند (1.5 μA در حالت RTC عمیق).

- ویژگی های اصلی: FM0 فاقد DSP / FPU است؛ FM3 فاقد DSP / FPU است؛ FM4 DSP و FPU را ادغام می کند و از محاسبات پیچیده پشتیبانی می کند.

تفاوت در سناریوهای کاربرد

- FM0: سناریوهای کم مصرف و کم هزینه مانند دستگاه های پایانی IoT، دستگاه های پوشیدنی، لوازم خانگی کوچک و گره های سنسور.

- FM3: سناریوهای عمومی متوسط تا بالا مانند اتوماسیون صنعتی، کنترل موتور، برنامه های کاربردی خانه هوشمند و ابزارهای الکتریکی.

- FM4: سناریوهای با عملکرد بالا و امنیت بالا مانند کنترل صنعتی پیشرفته، الکترونیک خودرو، رباتیک و تجهیزات پزشکی.

V. خلاصه

میکروکنترلرهای سری 32 بیتی FM Infineon (FM0، FM3، FM4) بر روی هسته های Arm Cortex ساخته شده اند و یک نمونه محصول کامل از سطح ابتدایی تا سطح بالا را تشکیل می دهند.پوشش دقیق سناریوهای طراحی جاسازی شده در صنایع و الزامات مختلفسری FM0 موانع ارتقاء از MCU های 8 بیتی 16 بیتی به راه حل های 32 بیتی را با مصرف انرژی بسیار کم و ارزش عالی برای پول از بین می برد.سری FM3 به دلیل عملکرد بالا و سازگاری نرم افزار آن، انتخاب مورد نظر برای برنامه های متوسط تا بالا است.در حالی که سری FM4 با قدرت محاسبات فوق العاده اش نیازهای سختگیرانه سناریوهای پیشرفته مانند صنعت 4.0 و الکترونیک خودرو را برآورده می کند،ایمنی عملکردی و مجموعه محیطی غنی.

هر سه سری از فرآیندهای نیمه هادی ثابت شده اینفینیون، تضمین کیفیت قابل اعتماد و اکوسیستم ابزار توسعه جامع بهره مند می شوند.آنها از رابط استاندارد CMSIS و کتابخانه غنی درایورهای محیطی پشتیبانی می کنند، به طور موثر چرخه های توسعه محصول را کوتاه می کند و هزینه های توسعه را کاهش می دهد.سری Infineon FM راه حل های مناسبی را ارائه می دهد، خود را به عنوان یک انتخاب قابل اعتماد در زمینه طراحی جاسازی شده معرفی می کند.