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ROHM:谁说16位MCU已成鸡肋 其发展空间远超你想象

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9月 11, 2022

集微网报道(李延)在目前市场的主流MCU当中,8位和32位是最大的两个阵营。8位MCU靠性价比打天下,32位MCU则有强悍的功能来应对复杂需求。16位MCU在两者中间,处于一个“高低不就”的地位,很多公司在产品规划中,都已经不给16位预留位置。不过,近日罗姆半导体(ROHM)旗下的蓝碧石半导体(LAPIS)却逆势而动,发布了最新一代16位MCU。这其中有着什么样的考虑呢?

LAPIS原为OKI电气工业集团下属,2008年被并入ROHM集团。在MCU的开发方面,已经有了40年的历史,1980年就开发了4位MCU ML63100。

同其他日系半导体厂商类似,LAPIS也自行开发了MCU内核。其U8系列和U16系列都是自研内核。据ROHM半导体(上海)有限公司设计中心主管姚玲玲女士介绍,U8系列是在中国市场中采用量最大的产品,银行系统的Token(网银密码提示),电力系统的智能电表是最主要的两大应用。

ROHM还是相当看好16位MCU产品,“一是这个内核是我们自己研发的,在日本有40年,在中国也有10年的时间,所以内核本身的把控性会比较强,会更合理地对它进行利用。另外,U8和U16其实差别不大,可以互相替换,16位功能更强,可以去覆盖8位,以及一些简单的32位应用。”姚玲玲表示。

这次推出的16位MCU,ROHM将主要目标设定家电市场。目前,家电市场对MCU的需求在多样化,对抗干扰性和耐高温要求也在增高,另外,出口海外的家电产品还要面临严苛的安全要求。于是,新的16位MCU在技术上全面升级,以应对这三方面的挑战。

这次推出的ML621000系列是通用16位MCU,按管脚和闪存配置划分,共有120种。其中,闪存范围是16~512K,封装管脚是16~100pin。整个系统分为内置LCD驱动和不带LCD驱动两种。简单的小家电可选用不带LCD驱动的,冰箱、洗衣机等大家电则推荐带LCD驱动的。

整个系列在工作环境温度上做了提升,现在可达到-40 ~+105°C。抗干扰能力也有进步,产品通过了IEC61000-4-2标准,使用ML621367/1557参考板进行测试,结果远远超过IEC61000-4-2的等级4的± 8k,达到了±30k。“虽然最终的抗干扰结果会跟客户的布板、电路有关,但我们提升产品的抗干扰能力也是为客户节省了很多资源。” 姚玲玲说。

由于家电的功能愈加复杂,在发生异常的时候,让设备安全停止或恢复初始状态就非常重要。欧洲为此专门设立了IEC60730标准,以检验产品的安全性,ML621000系列通过了其中的ClassB级认证。该系列内部具有时钟自检功能,如果系统的晶振停止了,MCU可通过内部的时钟检测电路检测到,进而切换到RC电路。此外,还有各端口自检、看门狗检查、奇偶校验等共计13种保护功能。

ML621000结合了LAPIS原有的8位和16位MCU特点,在功耗特性上又有大幅提升。

该系列的整套指令集是以流水线方式并行处理指令的,可以一个指令一个周期来进行工作,这样在低速时钟下也能发挥高性能。

在启动电流方面,LAPIS也做出了优化,使用低速RC来启动CPU,确保带载能力较弱的系统也可以顺利启动。同时,把CPU时钟和外设时钟进行分离,低速时钟(32.768kHz)工作时最大可实现4800bps的通信速率。

为了方便用户烧写程序,ML621000配备了ISP(In System Programming)功能。这样,就无需专用烧写器,使用UART接口就可以进行系统升级。姚玲玲还强调,芯片内部还设置了DataFlash,存放预置参数,用户也可以通过ISP功能进行擦写。

MCU的竞争现在不止于产品本身,还要比较开发工具。LAPIS这次对自己的开发系统LEXE做了升级,让编辑界面更加智能和人性化。姚玲玲表示:“一个是代码可以自动补全,输入一半之后它会自动把另外一半补出来。代码的查找也会比较方便,只要把鼠标放在这边,整个代码就会显示出来。”

折叠功能、重构功能、语法颜分功能、堆栈空间计算工具,这些目前流行的功能也被加入。“调试工具还增加了追踪功能,特别是发生异常的时候,可以打印LOG信息,按照LOG的文件就能确认哪里有问题。”

由于市场上32位已成主流,这次推出的16位产品会是终结吗?姚玲玲对此予以否认,“现在的产品仍然不够低功耗,我们接下来会做一个更加低功耗的16位系列。另外一个方面,我们也会在16位MCU上做一些比较有市场针对性的功能调整,比如增加显示功能和触摸按键,近期我们还可能把语音功能加入当前的MCU当中去。”(校对/一求)

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