وبلاگ شرکت در مورد تخته توسعه NXP MCU:Arm Cortex-A55،Arm Cortex-M33،Arm Cortex-M4،Arm Cortex-M7

برد توسعه NXP MCU: Arm Cortex-A55، Arm Cortex-M33، Arm Cortex-M4، Arm Cortex-M7

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.یک توزیع کننده مشهور قطعات الکترونیکی است که دارای کانال های تدارکات گسترده و تجربه غنی در تامین است. ما نه تنها محصولات اصلی پایدار و قابل اعتماد را به مشتریان ارائه می دهیم، بلکه ظرفیت عرضه کافی، قیمت گذاری بسیار رقابتی و قابلیت های تحویل سریع را نیز ارائه می دهیم. ما متعهد به ارائه خدمات تامین قطعات الکترونیکی ممتاز به کاربران نهایی و توزیع کنندگان هستیم.

مزایای اصلی

تضمین کیفیت: همه محصولات از طریق کانال های رسمی برای تضمین اصالت تهیه می شوند

انتخاب جامع: پوشش گسترده مدل های قطعات الکترونیکی برای رفع نیازهای مختلف

مزیت قیمت: همکاری نزدیک با تامین کنندگان امکان قیمت گذاری بسیار رقابتی را فراهم می کند

خدمات حرفه ای: تیم فروش با تجربه پشتیبانی به موقع و دقیق را ارائه می دهد

I. برد توسعه پردازنده کاربردی با کارایی بالا: هسته Cortex-A55 Arm

هسته Arm Cortex-A55 که توسط Arm به عنوان یک هسته پردازشگر کاربردی با کارایی بالا معرفی شده است، محاسبات عملکرد متوسط ​​به بالا را با مصرف انرژی کم متعادل می کند. در مقایسه با نسل های قبلی، بهره وری انرژی به طور قابل توجهی بهبود یافته است، از اجرای الگوریتم های پیچیده، چندوظیفگی و گسترش رابط با سرعت بالا پشتیبانی می کند. برای برنامه‌های تعبیه‌شده متوسط ​​به بالا که هم به توان محاسباتی و هم به کارایی توان نیاز دارند ایده‌آل است. بردهای توسعه MCU NXP بر اساس این هسته، که توسط سری i.MX نشان داده می شود، با برد توسعه FRDM-IMX91 که نمونه معمولی آن است، به عنوان یک انتخاب ایده آل برای توسعه برنامه های کاربردی با کارایی بالا در سطح ابتدایی عمل می کند.

هیئت توسعه هسته: هیئت توسعه FRDM-IMX91

1. مشخصات اصلی

- پیکربندی هسته: دارای پردازنده کاربردی i.MX 91 با هسته یکپارچه Arm Cortex-A55 که تا 1.4 گیگاهرتز کار می کند و قدرت محاسباتی تک رشته ای قوی را ارائه می دهد و در عین حال عملکرد بالا و مصرف انرژی کم را متعادل می کند.

- پیکربندی حافظه: دارای 1 گیگابایت رم LPDDR4 و حافظه ذخیره سازی پرسرعت 8 گیگابایتی eMMC 5.1، با پشتیبانی از توسعه microSD 3.0 برای برآوردن نیازهای ذخیره سازی برنامه های پیچیده و زمان اجرا.

- مدیریت انرژی: تراشه مدیریت توان PCA9451AHNY PMIC را برای بهینه سازی توزیع برق، انطباق با نیازهای انرژی مختلف در سراسر سناریوها و کاهش مصرف انرژی سیستم یکپارچه می کند.

2. ویژگی های کلیدی

- اتصال جامع: ماژول Onboard IW610 یک راه حل سه باند را با پشتیبانی از ارتباطات بی سیم Wi-Fi 6، BLE 5.4 و 802.15.4 ادغام می کند. شامل 2 پورت اترنت گیگابیتی، 2 پورت USB 2.0 (Type-A و Type-C) و یک رابط CAN bus برای برآورده کردن الزامات اتصال صنعتی و اینترنت اشیا.

- پشتیبانی جامع محیطی: رابط های متنوعی از جمله ADC 12 بیتی، PWM، I2C، UART، SPI و SAI را ادغام می کند. از ساعت بلادرنگ RTC و گسترش EEPROM پشتیبانی می کند و امکان اتصال مستقیم به سنسورها، محرک ها و ماژول های نمایشگر مختلف را فراهم می کند.

- اشکال زدایی و توسعه: از رابط اشکال زدایی SWD با قابلیت پل زدن UART-to-USB برای دانلود و اشکال زدایی سریع برنامه پشتیبانی می کند، سازگار با زنجیره های ابزار اصلی توسعه.

- گسترش انعطاف پذیر: رابط های گسترش 2x20 پین را ارائه می دهد که از پسوندهای مختلف جانبی پشتیبانی می کند تا نیازهای توسعه سفارشی در محیط های صنعتی را برآورده کند.

3. سناریوهای کاربردی معمولی

در درجه اول کنترل صنعتی مدرن، دروازه های اینترنت اشیا و کنترل کننده های اصلی دستگاه های هوشمند را هدف قرار می دهد. مناسب برای توسعه دروازه های جمع آوری داده های صنعتی، پایانه های نظارت هوشمند و گره های محاسباتی لبه. انتقال داده‌های چند پروتکلی، الگوریتم‌های کنترل پیچیده و وظایف محاسباتی لبه را به‌طور مؤثر انجام می‌دهد در حالی که با محیط‌های استقرار تعبیه‌شده با ویژگی‌های کم مصرف سازگار است.

II. برد توسعه میکروکنترلر امنیتی گرا: Arm Cortex-M33 Core

هسته Arm Cortex-M33 یک هسته میکروکنترلر 32 بیتی است که به طور خاص برای امنیت و مصرف انرژی کم طراحی شده است. این برنامه افزودنی های امنیتی TrustZone را ادغام می کند و از رمزگذاری در سطح سخت افزار پشتیبانی می کند و عملکرد بالا را با مصرف انرژی کم متعادل می کند. این هسته ترجیحی برای سناریوهایی با الزامات امنیتی بالا، مانند اینترنت اشیا و کنترل صنعتی است. بردهای توسعه NXP بر اساس این هسته مرکزی در سری LPC5500 و MCX قرار دارند. در این میان، برد توسعه LPCXpresso55S69-EVK به دلیل ویژگی‌های امنیتی جامع و تجهیزات جانبی غنی، به عنوان یک انتخاب اصلی برجسته است.

برد توسعه هسته: هیئت توسعه LPCXpresso55S69-EVK

1. مشخصات اصلی

- مشخصات هسته: دارای میکروکنترلر دو هسته ای LPC55S69 Arm Cortex-M33 که تا 150 مگاهرتز کار می کند و از برنامه های امنیتی TrustZone با حفاظت امنیتی در سطح سخت افزار پشتیبانی می کند.

- پیکربندی ذخیره سازی: شامل یک اسلات کارت microSD (SDIO 4 بیتی) برای ظرفیت ذخیره سازی قابل ارتقا، برآوردن الزامات سیستم عامل و ذخیره سازی داده ها برای برنامه های امنیتی است.

- عملکرد انرژی: طراحی کم مصرف بهینه شده برای سناریوهای با باتری، پشتیبانی از حالت های کم مصرف چندگانه برای به حداقل رساندن مصرف انرژی عملیاتی دستگاه.

2. ویژگی های کلیدی

- ویژگی های امنیتی پیشرفته: موتور رمزگذاری سخت افزاری یکپارچه که از بوت امن، رمزگذاری داده ها و احراز هویت پشتیبانی می کند. با جلوگیری موثر از دستکاری سیستم عامل و خطرات نشت داده، الزامات امنیتی دستگاه IoT را برطرف می کند.

- قابلیت اشکال زدایی انعطاف پذیر: دیباگر سخت افزاری USB Link2 با سرعت بالا که از پروتکل های CMSIS-DAP و SEGGER J-Link پشتیبانی می کند، دانلود برنامه بدون دردسر و اشکال زدایی آنلاین را امکان پذیر می کند. همچنین از گسترش دیباگر سخت افزار خارجی برای تطبیق اولویت های توسعه مختلف پشتیبانی می کند.

- رابط های جانبی گسترده: دارای پورت های پرسرعت و پرسرعت USB (کانکتورهای micro-A/B که از حالت های میزبان/دستگاه پشتیبانی می کنند). پورت‌های UART و SPI از طریق دیباگر داخلی به USB متصل می‌شوند و اتصالات جانبی متنوعی را امکان‌پذیر می‌سازند. سازگار با رابط های توسعه Arduino® UNO R3 برای ادغام سریع ماژول.

- اکوسیستم توسعه جامع: از ابزارهای توسعه اصلی از جمله MCUXpresso IDE، Keil و IAR پشتیبانی می کند. درایورهای SDK گسترده، نمونه‌های ویژگی‌های امنیتی و ابزارهای پیکربندی MCUXpresso را برای تسریع توسعه ارائه می‌کند.

3. سناریوهای کاربردی معمولی

با تمرکز بر امنیت اینترنت اشیا، امنیت کنترل صنعتی، پوشیدنی های هوشمند و دستگاه های پزشکی، امکان توسعه محصولاتی مانند قفل های هوشمند درب، گره های حسگر امنیتی، تجهیزات نظارت پزشکی و کنترل کننده های ایمنی صنعتی را فراهم می کند. با بهره گیری از ویژگی های امنیتی در سطح سخت افزار و مزایای کم مصرف، عملکرد دستگاه پایدار و ایمن را تضمین می کند. به‌علاوه، زیر مجموعه‌های MCX NXP (A/N/L/W) مبتنی بر هسته Cortex-M33، چندین برد توسعه FRDM را ارائه می‌کند که برای نیازهای مختلف طراحی شده‌اند: جریان اصلی، یکپارچه‌سازی با کارایی بالا، توان بسیار کم و برنامه‌های بی‌سیم.

III. بردهای توسعه میکروکنترلر با کارایی بالا همه منظوره: Arm Cortex-M4 Core

هسته Arm Cortex-M4 یک هسته میکروکنترلر 32 بیتی است که محاسبات کارآمد را با مصرف انرژی کم متعادل می کند. از مجموعه دستورالعمل های DSP و عملیات نقطه شناور FPU پشتیبانی می کند و قابلیت های پردازش سیگنال قوی و کارایی هزینه ای فوق العاده را ارائه می دهد. این یکی از هسته های پرکاربرد در توسعه embedded است. بردهای توسعه NXP مبتنی بر این هسته، که حول سری LPC54000 متمرکز شده‌اند، شامل مدل‌هایی مانند LPCXpresso54S018-EVK و LPCXpresso54102 هستند که برای کاربردهای عمومی در لوازم الکترونیکی صنعتی و مصرفی طراحی شده‌اند.

برد توسعه هسته: هیئت توسعه LPCXpresso54S018-EVK

1. مشخصات اصلی

- مشخصات هسته: دارای میکروکنترلر LPC54S018 بر اساس هسته Arm Cortex-M4 است که قابلیت های محاسباتی کارآمدی را ارائه می دهد. از مجموعه دستورات DSP برای انجام وظایف اولیه پردازش سیگنال پشتیبانی می کند.

- پیکربندی حافظه: دارای فلش SPI چهار کاناله Winbond 128Mb W25Q128JVFIM و SDRAM 128Mb W9812G6JB-6I. پشتیبانی از گسترش اسلات کارت SD/MMC در اندازه کامل برای برآوردن نیازهای مختلف ذخیره سازی برنامه و ذخیره داده ها.

- مدیریت توان: قابلیت های اندازه گیری مصرف برق داخلی را برای نظارت بر مصرف برق هدف MCU در زمان واقعی در بر می گیرد و بهینه سازی توان سیستم را توسط توسعه دهندگان تسهیل می کند.

2. ویژگی های کلیدی

- یکپارچه‌سازی غنی محیطی: شتاب‌سنج NXP MMA8652FCR1 داخلی، میکروفون دیجیتال Knowles SPH0641LM4H، کدک صوتی استریو (با خط ورودی/خارجی)، پشتیبانی از گسترش صفحه‌نمایش لمسی TFT LCD خازنی اختیاری 480x272، امکان توسعه مستقیم حسگرهای چندرسانه‌ای و کاربردهای چندرسانه‌ای را فراهم می‌کند.

- اتصال جامع: مجهز به پورت های پرسرعت و پرسرعت USB (کانکتورهای Micro-A/B)، اترنت 10/100 مگابیت در ثانیه (کانکتور RJ45)، و از رابط های ارتباطی رایج مانند UART و SPI برای رفع نیازهای اتصال سیمی و بی سیم (قابل ارتقا) پشتیبانی می کند.

- اشکال زدایی و توسعه ساده: اشکال زدای سخت افزاری سازگار با CMSIS-DAP/SEGGER J-Link، سازگار با زنجیره های ابزار اصلی مانند MCUXpresso IDE، Keil و IAR. هدر 10 پین استاندارد را برای گسترش دیباگر سخت افزاری شخص ثالث ارائه می دهد.

- گسترش انعطاف پذیر: از رابط های توسعه Arduino® UNO و PMod برای ادغام سریع با ماژول های عملکردی مختلف پشتیبانی می کند و پیچیدگی نمونه سازی را کاهش می دهد. با یک برنامه آزمایشی از قبل نصب شده است که نمونه‌های emWIN را نمایش می‌دهد تا به توسعه‌دهندگان کمک کند تا به سرعت با عملکرد برد آشنا شوند.

3. سناریوهای کاربردی معمولی

مناسب برای سناریوهای همه منظوره از جمله کنترل صنعتی، سنجش هوشمند، لوازم الکترونیکی مصرفی و برنامه های کاربردی خانه هوشمند. می‌توان از آن برای توسعه محصولاتی مانند کنترل‌کننده‌های موتور، پایانه‌های جمع‌آوری داده، بلندگوهای هوشمند، دروازه‌های خانه هوشمند و دستگاه‌های حسگر قابل حمل استفاده کرد. بعلاوه، برد توسعه LPC54102، به عنوان یک محصول سطح پایه در همان سری، دارای یک هسته کم مصرف Cortex-M4 با پشتیبانی اختیاری Cortex-M0+ coprocessor است که بهره وری انرژی فوق‌العاده‌ای را برای کاربردهای سنجش کم مصرف و کنترل فشرده ارائه می‌دهد.

IV. بردهای توسعه میکروکنترلر متقاطع با کارایی بالا: Arm Cortex-M7 Core

هسته Arm Cortex-M7 نشان دهنده سطح عملکرد بالا در سری Arm Cortex-M است که بر محاسبات با سرعت بالا، عملیات نقطه شناور و پردازش سیگنال پیچیده تاکید دارد. در فرکانس‌های بالا با توان عملیاتی داده قوی عمل می‌کند، از DSP و FPU پشتیبانی می‌کند و برای برنامه‌های تعبیه‌شده که نیاز به توان محاسباتی قابل توجهی دارند، مناسب است. بردهای توسعه NXP بر اساس این هسته مرکزی در سری های MCU مبتنی بر Arm-based i.MX RT و سری MCX E قرار دارند. در این میان، برد توسعه FRDM-MCXE31B و کیت های ارزیابی سری i.MX RT نماینده ترین هستند و عملکرد بالا و سهولت استفاده را متعادل می کنند.

بورد توسعه هسته: هیئت توسعه FRDM-MCXE31B

1. مشخصات اصلی

- مشخصات هسته: دارای میکروکنترلر NXP MCX E31B بر اساس هسته Arm Cortex-M7 است که تا 160 مگاهرتز کار می کند. پشتیبانی از DSP و FPU برای محاسبات با سرعت بالا و قابلیت های پردازش سیگنال.

- پیکربندی حافظه: دارای 4 مگابایت فلش داخلی، 512 کیلوبایت SRAM و پشتیبانی از حافظه فلش خارجی 8 مگابایت. این پیکربندی نیازهای الگوریتم های پیچیده و ذخیره سازی داده با ظرفیت بالا را برای برنامه های کاربردی با کارایی بالا برآورده می کند.

- سازگاری با محیط: از منبع تغذیه 5 ولت پشتیبانی می کند، در محدوده دمایی فوق العاده وسیع تا 135 درجه سانتیگراد کار می کند و با استاندارد ایمنی سخت افزار IEC 61508 SIL 2 مطابقت دارد و آن را برای محیط های صنعتی پر تقاضا مناسب می کند.

2. ویژگی های کلیدی

- محاسبات با کارایی بالا: هسته Cortex-M7 همراه با معماری حافظه پرسرعت به طور موثر الگوریتم های کنترل پیچیده، پردازش سیگنال بلادرنگ، رندر گرافیکی و سایر وظایف را انجام می دهد و نیازهای برنامه های کاربردی تعبیه شده با کارایی بالا را برآورده می کند.

- توسعه و اشکال زدایی ساده: دیباگر داخلی MCU-Link از دانلود سریع برنامه و اشکال زدایی درون مدار پشتیبانی می کند. سازگار با اکوسیستم MCUXpresso Developer Experience، نمونه‌های کد برنامه گسترده و درایورهای SDK را ارائه می‌دهد.

- تجهیزات جانبی و توسعه گسترده: دارای 6 رابط CAN-FD، اترنت با TSN، و پشتیبانی از چندین دستگاه جانبی از جمله UART، SPI و I2C. اتصال به اتوبوس های صنعتی، سنسورهای پرسرعت، ماژول های نمایشگر و سایر دستگاه ها را فعال می کند. از پلاگین های سخت افزاری در مرکز بورد توسعه برای گسترش عملکرد انعطاف پذیر پشتیبانی می کند.

- سازگاری با اکوسیستم: از Zephyr RTOS پشتیبانی می کند و با ابزارهای توسعه اصلی ادغام می شود. سازگار با مجموعه نرم افزار یادگیری ماشینی eIQ NXP برای توسعه هوش مصنوعی لبه، توسعه سناریوهای برنامه.

3. سناریوهای کاربردی معمولی

در درجه اول سناریوهای با عملکرد بالا مانند اتوماسیون صنعتی، الکترونیک خودرو، لوازم الکترونیکی مصرفی ممتاز و دستگاه های پزشکی را هدف قرار می دهد. مناسب برای توسعه کنترل‌کننده‌های روبات صنعتی، واحدهای کنترل الکترونیکی خودرو (ECU)، کنترل‌کننده‌های لوازم خانگی هوشمند پیشرفته، تجهیزات تصویربرداری پزشکی و پایانه‌های بینایی صنعتی. علاوه بر این، MCU های متقاطع سری i.MX RT NXP (به عنوان مثال، i.MX RT1170، RT1160) دارای یک هسته Cortex-M7 (بعضی از مدل ها با پردازنده کمکی Cortex-M4) هستند که تا 1 گیگاهرتز کار می کنند. آنها قدرت محاسباتی پیشرفته و لوازم جانبی غنی‌تری را با کیت‌های ارزیابی که برای توسعه با کارایی بالا در محیط‌های صنعتی و خودرویی نیاز دارند، ارائه می‌کنند.

V. خلاصه

بردهای توسعه MCU NXP، بر اساس هسته‌های Arm Cortex-A55، Arm Cortex-M33، Arm Cortex-M4 و Arm Cortex-M7، یک ماتریس محصول جامع را تشکیل می‌دهند که برنامه‌های کاربردی کم مصرف، همه منظوره، با کارایی بالا و متمرکز بر امنیت را پوشش می‌دهد. هر برد توسعه از اکوسیستم جامع MCU NXP بهره می برد که دارای رابط های جانبی غنی، ابزارهای اشکال زدایی مناسب و پشتیبانی کامل از SDK است. این رویکرد مانع توسعه تعبیه شده را کاهش می دهد و در عین حال نیازهای توسعه سفارشی را در صنایع و سناریوهای مختلف برآورده می کند.

چه برای توسعه عمومی سطح مبتدی، چه برای محاسبات با کارایی بالا متوسط ​​به بالا، یا سناریوهایی با نیازهای امنیتی خاص و کم مصرف، چهار برد توسعه هسته NXP پشتیبانی سخت افزاری قابل اعتماد و تضمین توسعه جامع را ارائه می دهند. این به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که ایده ها را به سرعت به محصولات تبدیل کنند و کاربردهای نوآورانه فناوری جاسازی شده را در سراسر صنایع هدایت کنند.