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富士通FM4系列32位微控制器,處理效能提升四倍以上

發(fā)布時間:2013-07-05 責任編輯:eliane

【導讀】富士通推出首批基于ARM Cortex-M4處理器內核的FM4系列32位RISC 微控制器。與現(xiàn)有的FM3系列的高性能組產(chǎn)品相比,新產(chǎn)品的處理效能提升四倍以上,并減少了一半的單位頻率功耗。

富士通半導體(上海)有限公司宣布,推出首批基于ARM Cortex-M4處理器內核的FM4系列32位RISC 微控制器。富士通半導體本次共推出84款MB9B560R/460R/360R/160R 系列產(chǎn)品,將于2013年7月底開始提供樣片。

FM4系列是基于現(xiàn)有的FM3系列,能夠提供具有更高計算性能和增強的外設性能的產(chǎn)品。FM4系列推出的新品繼承了FM3系列的高品質和易用性,應用領域較FM3更廣泛。新品適合需要先進高速計算性能的應用領域,例如:通用變頻器、伺服電機、可編程邏輯控制器(PLC)和其它工業(yè)設備及使用變頻的家電。

富士通半導體自2010年推出FM3系列產(chǎn)品以來,致力于提供易于選擇、使用且可靠的微控制器產(chǎn)品陣容。目前已在市場上推出超過570款產(chǎn)品,為客戶量身打造適合各種應用的解決方案。而FM4系列產(chǎn)品,更能滿足客戶對更高效能和功能的需求,成為此系列中最新的代表產(chǎn)品。

富士通FM4系列32位微控制器
圖:富士通FM4系列32位微控制器

FM4系列32位RISC 微控制器概要

FM4系列采用Cortex-M4內核,新增標準數(shù)字信號處理器(DSP)和浮點單元(FPU)功能,可為新款微控制器提供用于處理先進復雜計算的性能。FM4系列還重新設計了內部閃存的操作算法,從而加快運算速度并降低功耗。與現(xiàn)有的FM3系列的高性能組產(chǎn)品相比,新產(chǎn)品的處理效能提升四倍以上,并減少了一半的單位頻率功耗。

此外,F(xiàn)M4系列的周邊外設也獲得改良和提升。為提供更佳的電機控制,F(xiàn)M4升級了定時器功能,并全面改良A/D轉換器和其它模擬電路。另外在通信功能方面,F(xiàn)M4改進了用于高速串行數(shù)據(jù)的通信IP;并新添了用于降低CPU負載的DSTC (描述符系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸控制器)功能。在外部存儲器的連接方面,F(xiàn)M4系列產(chǎn)品除了補充支持SDRAM (同步動態(tài)RAM)和一個新添加的SD卡外,還繼續(xù)支持SRAM,NOR閃存和NAND閃存。

除了上述特點,F(xiàn)M4系列還繼承FM3系列經(jīng)過市場長時間考驗所積累的豐富功能,例如:兼容3V和5V電平,以及可降低對外部EEPROM需求的存儲器。FM4系列產(chǎn)品除了保有前一代產(chǎn)品技術的易用性之外,也將支持更高性能需求的應用。

由于閃存容量和引腳數(shù)的不同組合,F(xiàn)M4系列分四大系列共84款產(chǎn)品。未來富士通半導體計劃擴展產(chǎn)品陣容,為工廠自動化網(wǎng)絡設備添加具有更大容量的內存、以太網(wǎng)MAC;為音頻設備添加I2S 和HDMI-CEC等外設。

此外,富士通半導體還計劃推出用于低成本和超低功耗應用的FM0+系列微控制器。FM4系列、FM3系列和FM0+系列產(chǎn)品全系列采用Cortex-M系列內核,客戶可根據(jù)適用性選擇最佳產(chǎn)品,應用范圍也比以前更加廣泛;由于每個內核的指令集的兼容提供無縫的擴展性,客戶因此能夠在不同產(chǎn)品開發(fā)中實現(xiàn)軟件重用和順利過渡。

FM4系列微控制器產(chǎn)品特性

1. 改進了閃存性能

用于內部閃存的總線更寬,可使讀取訪問無需CPU等待狀態(tài),因此可實現(xiàn)更快的處理性能和更低的功耗。該陣容產(chǎn)品保持了與上一代產(chǎn)品相同的質量標準,保證100,000次重寫次數(shù)或20年的數(shù)據(jù)保持時間。

2.降低了待機功耗

日歷電路和32-kHz發(fā)生器電路采用獨立的電源,運行實時時鐘(RTC)所需的電流可保持在大約1.5 µA。這使該系列的設備降低了靜態(tài)待機功耗。

3. 精確、功能齊全的模擬電路

模擬電路從底層向上進行了重新設計。由于調節(jié)功能,內部振蕩器的精度保持在±2%;D/A轉換器可轉換12位分辨率;A/D轉化器的轉換速度是以前產(chǎn)品的兩倍。

4. 增強了定時器功能

用于3相電機的定時器,所謂的多功能定時器,具有一系列增強的定時器功能,包括支持非對稱的脈寬調制(PWM)波形輸出和多個A/D啟動觸發(fā)器。同時,最小分辨率提高到6.25ns。

連同對A/D轉換器的改進,這些增強的定時器功能在幫助改善機動化設備(工業(yè)設備和家用電器等)的能源效率的同時,可帶來更精準的電機控制。

5. 增強了通信功能

●添加了支持高達20 MHz的傳輸速度,加速了SPI通信。此外,可變數(shù)據(jù)長度已經(jīng)從以前的9位擴展到16位。

●添加的DSTC電路可以繞過CPU進行高速數(shù)據(jù)傳輸。該電路使用描述符方法,使用存儲器以前建立的描述符指令,它可以直接訪問存儲器和外圍設備來傳輸數(shù)據(jù)。通過連續(xù)操作,系統(tǒng)運行時可以減小軟件大小(ROM容量)并降低功耗。

6. 擴展了外部接口

在外部存儲器的連接方面,F(xiàn)M4系列產(chǎn)品除了補充支持SDRAM,還繼續(xù)支持SRAM,NOR閃存和NAND閃存。還支持SDIO接口(如SD卡)。

7. 提供與FM3 系列同樣豐富的資源

與FM3系列一樣,新陣容支持3V和5V電源。部分FM3產(chǎn)品擁有的工作存儲器(32 KB)仍內嵌作標準設備。它可備份系統(tǒng)參數(shù)或數(shù)據(jù)記錄,通過使用EEPROM仿真庫,可取消對外部EEPROM的需求。

FM4系列微控制器價格信息(1000pcs起)


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