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ST、NXP、Microchip、TI、Renesas等厂家的MCU和MPU定位、性能及特点

strongerHuang 嵌入式专栏 2022-05-20

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作者 | strongerHuang

微信公众号 | 嵌入式专栏


虽然2020年受疫情的影响，很多世界知名MCU厂家的芯片都涨价了，但不得不说，我们国产的芯片和很多知名厂家的芯片还是有差距。

今天，我们来了解一下世界上几个知名MCU厂商的MCU产品。


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0

概念
MCU：Microcontroller Unit，微控制器，或者单片机；


MPU：Microprocessor Unit，微处理器；


DSC：Digital signal controller，数字信号控制器；


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1

ST意法半导体
1987年，由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成意法半导体（ST）集团。


1998年，SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。


ST的STM32在国内算是比较有名的MCU，只要使用MCU做开发的人应该都知道STM32。

ST的MCU网址：

https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors.html


ST的MCU可以分为8位的STM8、32位的STM32和SPC5。


1.STM8

STM8主要针对C51市场，为低性能8位MCU。主要分为三类：

STM8S：主流MCU

STM8L：超低功耗MCU

STM8AF、STM8AL：汽车级MCU


2.STM32 MCU

STM32 MCU包含4类：

高性能MCU：STM32F2、F4、F7、H7

主流MCU：STM32F0、F1、F3、G0、G4

低功耗MCU：STM32L0、L1、L4、L5

无线MCU：STM32WB


3.STM32 MPU
支持OpenSTLinux的STM32，目前只有一个MP1系列。


4.SPC5
SPC5为32位汽车级MCU，包含两个系列：
SPC5 G：通用MCU;
SPC5 P：高性能MCU;


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2

NXP恩智浦
恩智浦半导体（NXP）创立于2006年，先前由飞利浦于50多年前所创立。总部位于荷兰。


插曲：

2015年，恩智浦收购飞思卡尔，从此你会发现飞思卡尔的产品都归为恩智浦，就连网站也被映射到恩智浦网站了。


网站：

www.nxp.com

www.freescale.com


恩智浦在8位、16位和32位平台上拥有广泛的MCU产品组合，具有领先的低功耗、模拟、控制和通信IP功能。


处理器和微控制器网址：

https://www.nxp.com.cn/products/processors-and-microcontrollers:MICROCONTROLLERS-AND-PROCESSORS


NXP的处理器可以分为5类：

  • Arm处理器

  • Arm微控制器

  • Power Architecture

  • 其他处理器和MCU

  • 传统MCU/MPU



这5类进一步细化，会划分很多内容，下面我抽几个典型的来讲讲。


1.Arm处理器

基于ARM的产品组合提供了极高的集成度、广泛的软件和硬件支持以及全面的性能。Arm处理器分为2类：


2.通用微控制器

恩智浦的Arm微控制器比较多，官方将其划分为4类：

  • 微控制器

  • 汽车微控制器

  • 无线连接微控制器

  • 较早型号的微控制器


这里重点讲讲大家熟知的通用微控制器。

恩智浦将Kinetis的优点和LPC技术结合在一起，通用MCU基于Cortex®-M内核，主要包含4类：
LPC800系列：超值型、入门级、8位替代产品；
K32 L系列：超低功耗、针对低功耗应用进行了优化；
LPC5500系列：主流效率、通过嵌入式内存平衡集成、性能和成本；
i.MX RT跨界处理器：性能和集成、超高性能和内存可扩展性；


3.i.MX应用处理器

i.MX应用处理器基于32和64位Arm®技术，多核解决方案，适用于多媒体和显示应用，具有高性能和低功耗、可扩展、安全可靠等特点。


包含5个系列：

  • i.MX RT系列

  • i.MX 8系列

  • i.MX 7系列

  • i.MX 6系列

  • i.MX28系列



i.MX RT系列跨界MCU

i.MX RT系列跨界MCU算是这里的主角，前几天的1GHz主频的RT1170打破了MCU低速的传统。

i.MX RT系列跨界MCU又分为多个系列：


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3

Microchip微芯
美国微芯科技公司，成立于1989年，于2016年收购了（大家熟知的）同行爱特梅尔（Atmel）。

网站：

www.atmel.com

www.microchip.com


同样因为收购的原因，微芯的产品中包含有Atmel的产品，比如：AVR单片机。

微芯的微处理器主要分为4类：

  • 8位 MCU

  • 16位MCU和DSC

  • 32位MCU

  • 32位MPU



我之前用过几款微芯的MCU，给我的感觉：稳定性好，但开发环境难用，价格偏高。


1.8位微控制器

微芯的8位微控制器主要包含两大家族：PIC和AVR。

特点：

  • MCU开发的最简单切入点

  • 专为实时控制应用而设计

  • 完全兼容的设备系列成员


2.16位MCU和DSC

PIC24单片机非常适合那些性能或存储能力超过8位MCU的应用。


分两类：PIC24 MCUs and dsPIC® DSCs。包含：PIC24、dsPIC30、dsPIC33等。


特点：

  • MCU具有DSP性能的简单性

  • 精确的电机控制和无传感器的磁场定向控制

  • 具有功率因数校正功能的高效数字电源转换

  • 针对关键安全应用的强大功能安全性


3.32位MCU

微芯32位的微控制器具有更高的性能。


特点：

  • 低功耗，高性能MCU，可运行多线程应用程序

  • 适用于HMI应用程序的基于硬件的触摸和图形功能

  • 安全功能包括安全启动，安全固件升级，硬件隔离，密钥保护等

  • 高度集成的连接性：CAN-FD / CAN，高速USB，以太网

  • 广泛的产品组合提供可扩展性，可以轻松满足不断变化的市场需求


有三个不同性能，多种系列：


4.32位MPU
微芯32位的微处理器的定位同样“高端”MCU，可运行Linux应用程序。

特点：

  • 可访问的MPU开发，无论具有SoM，SiP和IC选项的经验如何

  • 可扩展的安全解决方案，从基本的安全通信和存储到安全区域的实施

  • 适用于HMI应用程序的基于硬件的触摸和图形功能

  • 支持裸机，RTOS和Linux，并带有外围驱动程序支持


新推出的MPU：SAM9X60

  • 600MHz ARM926EJ-S内核，200MHz系统/内存总线

  • 分辨率高达1024x768的24位LCD控制器

  • 2D图形引擎，摄像头接口

  • 内置D类放大器

  • 13个FLEXCOM（USART，SPI和I²C）


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4

TI德州仪器
德州仪器（Texas Instruments），简称TI，是全球领先的半导体公司，为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。

说到TI，相信大家都不陌生，曾经风靡全球的MSP430至今热度都还高于很多产品。

网站：
www.ti.com

TI主要有16 位和 32 位微控制器，网址：

http://www.ti.com.cn/zh-cn/microcontrollers/overview.html


1.基于 Arm® 的 SimpleLink™ 无线 MCU 和有线 MCU
开发无线产品的人应该都听说过TI的这些产品，提供有配套的工具。
分为三类：

  • SimpleLink 无线 MCU

  • SimpleLink 有线 MCU

  • SimpleLink 无线网络处理器



2.超低功耗 MSP430™ MCU
这个产品算是经典了，至少在我这个年龄段（90年左右的人）应该都知道。
分为三类：

  • 超值系列 MCU

  • 电容式感应 MCU

  • 超声波和高性能感应 MCU


3.实时控制 C2000™ MCU
针对实时控制密集型应用（包括电动汽车、工业驱动器和数字电源）进行了优化。

分为两类：

  • 入门级高性能 Piccolo™ MCU

  • 高端高性能 Delfino™ MCU



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5

Renesas瑞萨电子
Renesas（瑞萨电子）于2003年4月1日，由日本的日立制作所半导体部门和三菱电机半导体部门合并成立。总公司：日本东京都。

瑞萨电子的MCU可分8位、16位、32位及64位MCU，网址：

https://www2.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors.html


1.RL78系列8/16位超低功耗MCU

最大工作频率：

20-32MHz


应用范围：

  • 一般用途

  • 传感器

  • 电机控制

  • 液晶显示器

  • 低功耗蓝牙®

  • Sub-GHz无线通讯

  • 安全


2.RX系列32位高功率效率MCU
最大工作频率：
32-240MHz


应用范围：

  • 一般用途

  • 电机控制

  • 安全

  • 电容式触控

  • 电池供电

  • LCD控制

  • 工业网络

  • 云连接



3.采用 Arm® Cortex®-M 内核的 RA 系列 32 位 MCU
最大工作频率：
48-200MHz


应用范围：

  • 电机控制

  • LCD控制

  • 网络

  • 电容式触控

  • 安全



4.RZ 系列基于 64 位和 32 位 Arm 的高端 MPU
最大工作频率：
125MHz至1.5GHz


应用范围：

  • 人机界面

  • 高清显卡

  • 人工智能推理

  • 机器视觉

  • 工业网络

  • 实时控制



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