在汽車級芯片的選擇從國外廠家壟斷轉(zhuǎn)向逐步引入國產(chǎn)芯片的進程中,涌現(xiàn)出了一批可以實現(xiàn)國產(chǎn)替代的芯片產(chǎn)品。汽車級是一個比消費及工業(yè)產(chǎn)品對芯片穩(wěn)定性要求更高的行業(yè),所以車規(guī)芯片的選型需要考慮更多的因素,包括技術(shù)參數(shù)、應(yīng)用場景、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性、成本控制等。其中最重要的關(guān)鍵點,如:汽車級認證:車規(guī)級芯片需要通過AEC-Q100認證,這意味著芯片必須滿足嚴格的質(zhì)量和可靠性標準。數(shù)月的測試時間涉及到復(fù)雜的測試和驗證流程,以確保產(chǎn)品在極端溫度、濕度、震動和電磁干擾等條件下的穩(wěn)定性和耐用性。
兼容性和集成問題:車規(guī)級芯片需要與車輛的其他電子系統(tǒng)兼容,這涉及到復(fù)雜的軟件和硬件集成工作。確保所有系統(tǒng)能夠無縫協(xié)同工作是一個挑戰(zhàn)。
安全性和可靠性:車規(guī)級芯片的安全性和可靠性至關(guān)重要。任何故障或誤操作都可能導(dǎo)致嚴重的安全事故。因此,開發(fā)過程中需要進行嚴格的測試和驗證。
成本控制:在滿足所有技術(shù)和安全要求的同時,控制成本也是一個挑戰(zhàn)。需要找到成本效益高的解決方案,以確保產(chǎn)品的市場競爭力。最近汽車品牌大廠和供應(yīng)商的價格博弈引發(fā)了行業(yè)的關(guān)注。
供應(yīng)鏈管理:確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和可靠性,特別是在國際形勢復(fù)雜的情況下,從設(shè)計到生產(chǎn)封裝等全國產(chǎn)化的芯片,大幅減少對海外供應(yīng)商的依賴,是最佳的替代方案。
怎么選擇MCU廠家呢?根據(jù)下面三把尺如下:
第一把尺子是芯片代碼的重用度,這個是越高越好。國產(chǎn)替代,那么可以盡量多地使用以前的代碼。如果是新開發(fā),也可以在將來上下拓展時重用現(xiàn)在的代碼。
第二把尺子是引腳兼容度,使用同一封裝的不同配置的MCU,甚至是不同系列不同檔次的MCU如果引腳兼容,那么在開發(fā)中發(fā)現(xiàn)要提升或降低MCU規(guī)格,就可以直接替換,不用重新做板子,方便了很多。
第三把尺子就更簡單了,你已經(jīng)和廠家或者代理商聯(lián)系過選型的事情,一直沒有聯(lián)系上的就往后排,聯(lián)系上的哪家服務(wù)又快又好,就是首選。
經(jīng)過一番比對篩選后,航順芯片車規(guī)級MCU浮出水面:
車規(guī)級要求:航順芯片的車規(guī)級芯片通過了AEC-Q100認證,這是國際汽車電子協(xié)會的測試認證,意味著產(chǎn)品在使用壽命、穩(wěn)定性、工作耐溫、PPM等方面滿足嚴苛要求。此外,航順芯片遵循ISO 26262全流程標準,該標準覆蓋產(chǎn)品的全部生命周期,確保功能安全。
兼容性和集成問題:航順芯片在設(shè)計MCU時,不僅硬件兼容某國際大廠的芯片,同時在軟件上也可以做到95%以上的兼容性。這樣的設(shè)計使得客戶能夠非??焖俚剡M行方案替代,節(jié)省了大量時間和成本。同時,航順芯片集成了 CRC、AES、HASH、TRNG 硬件運算單元,以驗證數(shù)據(jù)傳輸或數(shù)據(jù)存儲的正確性和完整性,以及實現(xiàn) Flash 數(shù)據(jù)的加解密等。
安全性和可靠性:航順芯片的車規(guī)級芯片采用高性能ARM Cotex-M3/M0內(nèi)核,整體芯片為國內(nèi)研發(fā),國內(nèi)生產(chǎn)。芯片內(nèi)置自研浮點運算協(xié)處理器,或除法與開方運算硬件加速模塊,具有極強的數(shù)據(jù)處理能力。航順芯片通過AEC-Q100汽車認證,同時符合ISO 9001、IATFT 16949質(zhì)量管理體系認證,配套的研發(fā)能力和管理能力也得到了驗證。
質(zhì)量成本控制:航順芯片通過內(nèi)部的自動化和模塊化戰(zhàn)略實現(xiàn)了成本控制和效率提升。航順芯片內(nèi)部開發(fā)了一套自動化的軟件平臺,通過這一平臺,公司的項目效率和研發(fā)周期得以大幅提升,項目的效率和時間縮短了30%到50%。此外,航順芯片通過模塊化和標準化實現(xiàn)快速產(chǎn)品開發(fā),保證了產(chǎn)品的一致性和可靠性。
供應(yīng)鏈管理:航順芯片在供應(yīng)鏈管理方面采取了多元化策略,而不是僅依賴一家晶圓廠進行生產(chǎn)。這種多元化策略不僅有助于航順芯片保持供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性,還能夠靈活應(yīng)對市場變化,確保公司在面對突發(fā)情況時能夠迅速調(diào)整生產(chǎn)和供應(yīng)策略。
“芯”意之選誕生——HK32A040 航順芯片新推出的高性價比車規(guī)MCU。主頻96MHz,內(nèi)置CAN控制器及各種定時器和通訊口完美滿足需求。還有開發(fā)板和配套的開發(fā)包,包括驅(qū)動和例程,各方面努力超越市面上現(xiàn)有的產(chǎn)品。功能模塊也與航順其他產(chǎn)品的相同模塊兼容,拓展開發(fā)手到擒來。后續(xù)衍生新產(chǎn)品時,還能重用已有的代碼,事半功倍。
CPU 內(nèi)核
ARM? Cortex? -M0
最高時鐘頻率:96 MHz
24 位 System Tick 定時器
支持中斷向量重映射(通過 Flash 控制器的寄存器配置)
工作電壓范圍
備用電源(VBAT):1.8V ~ 3.6V產(chǎn)品概述
典型工作電流
運行(Run)模式:6.1mA@96MHz;1.6mA@8MHz
睡眠(Sleep)模式:4.7mA@96MHz
停機(Stop)模式:
LDO 全速:0.7mA@3.3V
LDO 低功耗:60μA@3.3V
待機(Standby)模式:1.6μA@3.3V
關(guān)機(Shutdown)模式:0.4μA@3.3V
124 Kbyte Flash
CPU 主頻不高于 24 MHz 時,支持 0 等待總線周期訪問 Flash。
Flash 具有數(shù)據(jù)安全保護功能,可分別設(shè)置讀保護和寫保護。
支持加密 Flash 存儲的指令和數(shù)據(jù),可防止 Flash 內(nèi)容受到物理攻擊。
10 Kbyte SRAM
數(shù)據(jù)安全
CRC 校驗硬件單元
多種安全加密模塊,包括 AES、HASH 和 TRNG
時鐘
外部高速時鐘(HSE):支持 4 ~ 32 MHz,典型值為 8 MHz
外部低速時鐘(LSE):32.768 kHz
片內(nèi)高速時鐘(HSI):8 MHz/14 MHz/56 MHz 可配置
片內(nèi)低速時鐘(LSI):40 kHz
PLL 時鐘:最高 96MHz
芯片管腳輸入時鐘(EXTCLK)
復(fù)位
外部管腳復(fù)位
電源復(fù)位(POR/PDR)
軟件復(fù)位
看門狗(IWDG 和 WWDG)復(fù)位
低功耗管理復(fù)位
選項字節(jié)裝載器復(fù)位
可編程電壓監(jiān)測器(PVD)
8 級檢測電壓門限可調(diào)
上升沿和下降沿檢測可配置
GPIO 端口
最多支持 55 個 GPIO 引腳
每個 GPIO 引腳都可配置為外部中斷輸入
2 路 USART:支持主同步SPI 和調(diào)制解調(diào)器的硬件流控,具有ISO7816 接口、LIN、IrDA 功能以及自動波特率檢測和停機(Stop)模式下喚醒特性。產(chǎn)品概述
最多 2 路高速 SPI:支持4 至16 位可編程數(shù)據(jù)幀,帶復(fù)用的I2S 接口。
最多 2 路 I2C:支持超快速模式(1 MHz)、SMBus 和 PMBus。在 Stop 模式下,支持數(shù)據(jù)接收喚醒。
1 路 LPUART:支持在最小功耗下進行異步串行通訊、單線半雙工通信、調(diào)制解調(diào)器的硬件流控(CTS/RTS)以及多處理器通信。
1 個 CAN:支持 CAN 協(xié)議(2.0A 和 2.0B 主動模式)
定時器及 PWM 發(fā)生器
1 個 16 位高級定時器(4 路 PWM 輸出,其中 3 路帶死區(qū)互補輸出和剎車功能)
5 個 16 位和 1 個 32 位通用定時器(TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17)
1 個 16 位基本定時器(TIM6)
片內(nèi)模擬電路
1 個 12 位 SAR ADC(多達 16 路模擬信號輸入通道)最高轉(zhuǎn)換器頻率:1MSPS支持自動連續(xù)轉(zhuǎn)換、掃描轉(zhuǎn)換功能具有 3 路模擬比較器
DMA 控制器(帶 7 個通道)
支持定時器、ADC、SPI、I2C、USART、AES、HASH 等多種外設(shè)觸發(fā)。
模擬輸出連接到 A/D 轉(zhuǎn)換器獨立通道
CPU 跟蹤與調(diào)試
SWD 調(diào)試接口
ARM? CoreSightTM 調(diào)試組件(ROM-Table、DWT 和 BPU)
自定義 DBGMCU 調(diào)試控制器(低功耗模式仿真控制、調(diào)試外設(shè)時鐘控制、調(diào)試及跟蹤接口分配)
定點數(shù)除法/開方運算單元
支持 32 位定點數(shù)除法,可同時得到商和余數(shù)
支持 32 位定點數(shù)高精度開方
4 個可編程邏輯單元(CLU),處理簡單的邏輯運算
電機加速(EMACC)硬件化算法,提高電機算法處理速度
日歷RTC
帶鬧鐘功能
可從停機或待機狀態(tài)周期喚醒
96 位芯片 UID 標識
可靠性
通過 HBM6000V/CDM2000V /MM200V/LU200mA 等級測試。
工作溫度范圍(1):-40°C ~ +125°C