英飞凌：新单片机为何嵌入Cortex-M4芯？

        2月20日，英飞凌(Infineon)科技开辟全新的XMC4000 32位单片机（微控制器，MCU）产品家族，它们选用ARM的Cortex-M4处理器。XMC4000产品家族的目标应用包括电气传动、太阳能逆变器和制造及楼宇自动化等。

 
       人们都说现在进入了Cortex-M4时代，例如，去年NXP（LPC4300）、Freescale（Kintetis）、ST（ST32 F4）、Atmel（SAM4S16）、TI（Stellaris LM4F）等都发布或宣布开辟基于M4的MCU/DSC。

        英飞凌的TriCore、166系列芯核已经有十年以上的历史，且自主知识产权，被业界广泛认可，为何要生个混血儿？笔者认为是ARM生态环境日益强大使然，因此部分客户希望依靠ARM生态环境，英飞凌只好也像其他单片机厂商一样忍痛割爱，为了保留和发展客户，也推出ARM新产品。

        那么，XMC4000的主要竞争对手是上述厂商的M4产品吗？英飞凌科技公司的工业及多元化电子市场事业部微控制器高级总监Stephan Zizala博士告诉《电子产品世界》，主要竞争对手是TI用于电机控制的DSP——C2000系列等。不过，XMC4000的性能更优，表现在丰富外围及强实时性是突出优势，使其可满足目标应用的三大趋势（节能、可连接性、软件复杂性），有助于改进能效，支持多种通信标准，还可降低开发中的软件复杂度。

    
        下文可见XMC4000家族的突出优势。

           XMC4000家族：一个单片机平台，无限可能的方案

       XMC是“跨市场单片机（Cross-Market Microcontroller）”的缩写。这个名称意味着，具备可配置性的XMC4000产品家族，适合多种工业应用。该产品家族填补了16位XE166家族与32位TriCore 家族之间的性能空白。

        XMC4000家族经过精心设计，为开发具备高度软件重复利用率的可扩展兼容解决方案创造了条件。XMC4000产品家族包含5个系列：XMC4100、XMC4200、XMC4400、XMC4500 和XMC4700。这些系列的差别主要体现在内核频率、内存容量、外设功能和I/O数量等方面。

        XMC4000家族器件搭载一个强大的CPU子系统、DSP功能、一个浮点运算单元、一个具备22纳秒读取时间和错码校验（ECC）的快速Flash、大容量SRAM和扩展外设功能。丰富的外设包括全新的定时器模块、多达4个并联12位模数转换器（采样率70纳秒，转换时间500纳秒）、多达两个12位数模转换器、多达4个高分辨率PWM通道（150 ps）、集成式∑-Δ解调器模块和触摸按键模块。XMC4000家族器件包含一个符合IEEE 1588标准的以太网MAC（具备时间戳的以太网媒体访问控制）、USB 2.0、CAN和SD/MMC接口，以及多达6个通用串行通信通道——利用软件可分别配置为UART、SPI、Quad SPI、IIC、IIS或LIN，从而实现强大的通信功能。此外，XMC4000家族器件还配备一个快速外置总线接口，支持SDRAM或Burst Flash等同步标准，以及SRAM、NAND Flash和NOR Flash等异步标准。

 
                 DAVE 3 和第三方工具

        集成式开发环境DAVE 3，能够让设计人员快速轻松开发以应用为导向的软件。这个基于Eclipse，搭载免费GNU编译器、调试器和数据显示程序的开发环境，可利用第三方工具进行扩展。

                面向中端工业应用

         英飞凌推出的第一款32位XMC4000家族器件，属于XMC4500系列。这些单片机采用一个120MHz的CPU、高达1MB的嵌入式闪存、160kB的RAM和广泛的外设及接口功能。

                XMC4500与其他成员的供货

        XMC4500系列的样片和DAVE 3将于2012年3月开始提供。XMC4500系列产品将于2012年5月开始量产。XMC4400系列、XMC4200系列和XMC4100系列的样片预计将于2012年第四季度开始供货。XMC4000家族单片机的单价在1欧元至7欧元之间。最高端的XMC4700正在概念设计阶段，预计18个后推出。

                  评论
以上可见英飞凌在新型号上的外设、实时性等差异化方面下足了功夫，以及把汽车级的技术用在这款工业品上（例如Flash）。尽管英飞凌回避谈其他M4竞争对手，但笔者认为终究要和它们竞争。英飞凌的优势是什么？丰富的经验和技术积累。

就像人们购车一样，有人喜欢德国车，有人喜欢日本车、美国车，有人最终选择了国产车。世界这么广大，XMC4000在单片机/DSC世界中一定会有一批粉丝。


英飞凌的工业及多元化电子市场事业部微控制器高级总监Stephan Zizala博士