大家应该对恩智浦的跨界 MCU 不陌生,自从 2017 年恩智浦推出第一款跨界 MCU i.MX RT1050 以为,风靡市场,目前市面上已经有许多基于跨界 MCU 的产品,应用广泛,包括家电行业、工业控制行业、医疗行业等等,跨界 MCU 也向市场证明了自己高性能、高性价比。后续陆续出来低成本高性能 i.MX RT1010 系列,且还有支持语音识别的 i.MX RT106A、i.MX RT106L,针对于音频应用的 i.MX RT600,针对于可穿戴应用的 i.MX RT500 等一系列针对应用开发的跨界 MCU,更能满足目标应用需求。
在 2020 年,恩智浦又发布了全新一款跨界 MCU,超高主频达到 1G HZ,目前市场 MCU 最高主频,不只是主频高,还有许多更多提升的性能,且听我慢慢道来。
- 内核
i.MX RT1170 是 RT 系列第一款双核产品,Cortex-M7 和 Cortex-M4,两个内核的主频分别为 Cortex-M7 是 1GHz ,Cortex-M4 是 400MHz。
主频更高,处理速度更快,M7 主要是高性能,可应用于一些需要高速率高算例的处理,M4 可处理一些简单的逻辑,减低相应的功耗,双辅双成,且该系列也有 M7 单核产品,不需要双核的应用,单核成本更好。
M7 支持 32KB I-Cache/32KB D-Cache 和 512KB 零访问等待的 TCM,M4 支持 16KB C-Cache/16KB S-Cache 和 256KB 零访问等待的 TCM。
- 存储部分
RT1170 依旧是不带内部 Flash,但是支持多种格式的 Flash 包括 8/16-bit Parallel NOR FLASH、 NAND FLASH、QSPIFlash,速度可以达到 133MHz,随心所欲,用多少外挂多少,成本由你自己来把控。
SDRAM 部分,本身总共是 2MB SDRAM,支持外扩 SDRAM,支持8/16/32-bit SDRAM,且速度可以达到 200MHz,SDRAM 速度快且支持 32-bit,读取速度更快,肉眼可见的效果提成,在人机界面应用上,为了更好的提升显示效果和更优的动画效果,一般都需要外挂 SDRAM 。
- 显示/摄像头接口部分
之前的 RT1050 、RT1060 仅支持 RGB 接口的 LCD,RT1170 支持 MIPI 接口 LCD,也支持 RGB888 接口显示屏。
MIPI CSI,加上24位数据宽度的RGB并行CSI,可以同时支持两个摄像头接入
MIPI DSI,加上24位数据宽度的RGB并行LCDIF,可以同时驱动两个LCD显示面板
而且 RT1170 支持 2D GPU,支持矢量图操作功能,为高质量的图像绘制、渲染和显示提供硬件加速,让显示效果更流畅,动画处理更简单。
- 外设接口部分
外设丰富,你想到的都有,你想不到的也有
- 2x USB 2.0 OTG, HS/FS, Device or Host with PHY
- Audio: 4x I2S/SAI, 1x S/PDIF Tx/Rx, ASRC, 8-ch digital microphone input
- 3x ENET: 1Gbps ENET w/ AVB + 10/100 ENET w/ IEEE 1588 + 1Gbps ENET w/ TSN
- 2x 12-bit ADC, 4.2Msample/s, up to 20 input channels total
- 4x Analog comparator, 1x 12-bit DAC
可以看到网口是支持 TSN,RT1170 也是第一款支持 TSN 的 MCU,针对于有 TSN 需求的工业应用,i.MX RT1170 是一个可以降低开发成本与开发时间的产品。
- 开发板介绍
恩智浦官网提供开发板的购买,大大购后续也会有相应的开发板可购买
开发板主控使用的是 MIMXRT1176DVMAA ,双核型号
1GHz Arm® Cortex®-M7
400 MHz Arm® Cortex®-M4 cores
扩展内存部分
- 512 Mbit SDRAM memory
- 512 Mbit Octal Flash
- 128 Mbit QSPI Flash
- 2 Gbit Raw NAND Flash
- 64 Mbit LPSPI Flash
- TF socket for SD card
LCD & Camera
- MIPI LCD connector
- MIPI Camera Sensor connector
音频部分
- Audio Codec
- 4-pole Audio Headphone Jack
- External speaker connection
- Microphone(Analog & Digital)
- SPDIF Connector
通信部分
- 2x Micro USB OTG connectors
- Ethernet (10/100/1000M) connector
- Ethernet (10/100M) connector
- 2 connector
- CAN Transceivers
- ARDUINO interface
- FRDM Motor control interface
- SIM card slot
Debug
- JTAG connector
- On-board DAP-Link debugger
Sensor
- 6-Axis Ecompass (3-Axis Mag, 3-Axis Accel) sensor FXOS8700CQ
开发工具 & 操作系统
- MCUXpresso Software & Tools, including MCUXpresso SDK with Amazon FreeRTOS™
- IAR Embedded Workbench® IDE
- Keil® IDE
开发板是整板设计,使用的是六层 Layout,可提供原理图 、PCB 等硬件开发资料,且提供完成 SDK,内置多种 Demo,包括显示部分的汽车仪表盘、医疗设备界面、洗衣机界面等,还包括摄像头的输入拍照等 Demo 可提供评估
针对应用:
- 家电:人机界面、电机控制
- 工厂自动化:人机界面,工业控制,多轴电机驱动
- 电力和能源:电网与配电
- 家庭控制:气候控制恒温器、照明建筑控制、控制面板
- 航天国防:无人机、控制设备
- 医疗健康:医疗成像、诊断设备、监测仪、活动/锻炼设备
- 汽车:车载人机界面、电动车仪表盘
目前世平集团在针对 i.MX RT1170 应用,主要 focus 在家电人机界面、汽车仪表盘、电动车仪表盘、工业控制人机界面,在该应用我们会提供相应的方案,后续会针对方案来进行一一介绍,要持续关注我们大大通博文哦,有问题随时可以联系我。
参考文献:
1. 《探索跨界处理器的星辰大海,i.MX RT1170 无限可能》 恩智浦 MCU 加油站
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