随着消费电子、汽车电子、数字家庭、工业控制等领域对MCU(微控制器)需求的迅速增长,主流MCU供应商纷纷加大新品研发力度,加快产品推出进程。MCU市场呈现出需求供应两旺的局面。本报特对主流MCU厂商的产品做一梳理,以供参考。

    NXP：LPC2000系列可高速、低功耗运转

    鉴于市场上32位MCU存在很大的增长潜力以及客户不断需要更高性能的产品,NXP的产品专注于在性能、功耗和成本方面的不断提升。NXP公司32位MCU的开发基于ARM内核,以提高性能为目标,不断丰富其周边接口,同时也考虑针对某一应用领域来配置合适的接口电路和内在特性,从而不断满足市场在这些领域的需求。

    为支持8位到32位的产业转移,NXP公司已推出一系列集成高达512K片上闪存的微处理器,近期又推出了1Mb片上闪存的32位微处理器。产品具有以下诸多特色。

    LPC2000系列采用了CMOS0.18微米工艺的60MHz闪存处理器,以达到超低功耗运转并内置纠错机制。该系列最新问世的部分产品已经采用了0.16微米的工艺,最高工作速度可达70MHz(63MIPS),是目前市场上最快的ARM7MCU。LPC2000系列2倍于现有32位ARM微处理器的速度,高达4倍于现有32位ARM微处理器的性能。LPC2000系列采用独一无二的存储器架构,使程序直接在闪存上用全速60MHz来运行,不需要进行任何特别的性能优化,或担心复杂的高速缓冲问题。LPC2000系列的另一特色是具有ETM模块,支持实时跟踪和调试功能,使得设计者能够在真实条件下不断调试系统,大大缩短了调试和修改的过程。LPC2000系列中的部分产品采用单电压供电,进一步降低了周边器件的使用。

    除了每个器件上都具有多个UART、I2C和SSP/SPI接口外,NXP公司还开发了一系列具有USBDEVI-CE、USBOTG、CAN、以太网等多种接口的产品。

    富士通：业界首款90nm图形控制器面市

    富士通最近推出GDC(图像显示控制器)、FRxx32位芯片等产品。GDCMB86297是该行业全球首款采用90nm技术的图形控制器,能够满足客户提出的高标准的车载应用需求(例如高端的图形和多媒体应用),同时也适用于包括航空电子、海运、工业、电子收款机系统(POS)、监控和游戏等其他各类市场。

    富士通32位微控制器产品主要有FRxx系列,其主要应用领域是数字消费类产品以及汽车网络总线控制应用。在产品的升级过程中,富士通公司主要从两方面着手：

    一方面,开发低成本的MCU,以满足客户对整个系统成本的控制;
                  
    另一方面,富士通也加大对高档产品的开发和投入。例如,富士通的FRxx系列MCU的开发以及向应用于FlexRay MCU的开发就是为了满足将来系统开发及应用的需求。富士通会加大向汽车电子市场的推广力度以及对客户的系统支持,同时也会顾及对传统消费类、工控类系统的支持,力争今年的微处理器的业务增长超过整个微处理器市场的增长。

    飞思卡尔：产品覆盖所有微控制器技术领域

    飞思卡尔最近刚刚推出多种不同的覆盖所有微控制器技术的高级嵌入式控制解决方案。每种解决方案都旨在帮助客户快速而经济高效地实现新产品设计目标。这些解决方案包括：

    控制器产品系列RS08和ColdFire内核---RS08内核是S08中央处理器的简化版本(体积大约缩小30%),S08专门设计用于内存不到16K且针脚数较少的设备。对那些正在向全固态电子运行迁移的较为简单的机电设备或已经演进到更小甚至一次性使用的便携式设备来说,它更为经济高效。总的来说,不断增长的需求使8位处理器不再满足应用需求,客户可以在不修改其目标主板或开发环境的情况下将应用迁移到针脚兼容的ColdFireV1设备上。

    KA2---8位MC9RS08

    KA2微控制器是飞思卡尔推出的基于超小型RS08内核的首款产品。KA2采用只有3mm×3mm的双扁平无铅封装(DFN),是适用于超低端市场的通用设备,可以用于各种不同应用。KA2帮助大流量、低复杂性市场的产品开发人员解决了面临的众多难题,包括非常有限的主板空间、低成本的原料(BOM)和新产品的更快上市。
                        
    QG4/8---MC9S08GQ4/8系列8位微控制器产品是为满足市场对集成度更高、功耗和成本更低的设备开发的,可为客户带来极高价值。借助内部时钟源、模拟到数字转换器、后台调试系统和片上电路仿真等外围设备,它可以为手持设备、家用电器、安全和告警系统、玩具、照明控制和工业控制等应用提供极为经济高效的解决方案。

    S12X---飞思卡尔的S12X系列16位微控制器带有一个功能强大的XGATE协处理器,能够分担中央处理器器(CPU)的很大一部分计算机密集型操作。这种多功能、高效的协处理器专门用来处理中断事件而无需CPU的干预。XGATE以比CPU的时钟速度高两倍的速度在随机访问存储器(RAM)中运行,可以减轻CPU执行耗时的中断处理操作的压力,使它能专注于与应用有关的工作中。

    DSC---飞思卡尔是数字信号控制器(DSC)技术的先驱。DSC通过一套灵活的外围设备在一个芯片结合了DSP的处理功能和微控制器功能。这就为广泛的移动控制、电源和控制应用创造了一种极为经济高效的解决方案。飞思卡尔的最新一代56F8000系列DSC用于提供非常适合于电机控制、全数字功率转换和高级照明控制应用的功能、性能和价位。
                          
    ColdFire连接---飞思卡尔最近推出业内首款基于闪存的32位微控制器,在单一芯片解决方案中集成了以太网或移动USB(USBOn-The-Go)。MCF5223x系列设备不但可以提供10/100快速以太网控制器(FEC)和以太网物理层(PHY),还集成了CAN 2.0---一种加密加速单元(CAU)和指令级ColdFire协处理器,能够加强对加密算法性能来说非常关键的功能。MCF5222x设备系列是业界第一款带有集成的移动通用串行总线(USB)和闪存的32位微控制器。移动USB允许两台支持USB的设备(如笔记本电脑)在无需主机接口的情况下进行通信,并且为任何带有移动USB接口的设备提供即时数据接入功能。

    Microchip：8位王者觊觎16位市场在MCU领域,8位MCU市场近年来虽然仍在稳步上升,但业界对16位MCU的热情让Microchip备感鼓舞。创新在这种市场环境中发挥了决定作用：凭借在8位MCU多年经营所积累的技术和市场经验以及在可靠性、易用性等方面赢得的优异口碑,Microchip的dsPIC系列、PIC24F和PIC24H系列等16位MCU市场前景相当看好。同时,其16位开发工具的配套,包括仿真工具、烧录工具、产品文档、编译工具、开发板、库函数等都随着新产品的发布同步到位。随着消费电子如手机、PDA、便携式媒体播放器、工业控制领域以及汽车电子如汽车控制系统、安全控制系统等对16位MCU的需求方兴未艾,Microchip的16位MCU成为广大用户的新宠儿。
                          
    Microchip独具特色的一点,就在于它的所有产品都采用了同一种开发系统基础架构,这样在产品之间就能实现软件的无缝移植和器件引脚兼容。这些特点为客户创造了安心使用的无风险开发环境,将解决方案的总成本降至最低,加快了产品上市步伐,最终获得成功。卓越的创新能力是Microchip的特质之一,其开发了8位和16位PIC单片机、高性能模拟与接口解决方案、16位dsPIC数字信号控制器(DSC)、KEELOQ安保器件、存储器产品以及MPLAB开发系统等。

    在这些领域中,Microchip拥有众多的知识产权。如PIC18F4685系列器件集成EEPROM以满足日趋复杂的CAN应用需求、16位dsPIC数字信号控制器系列的dsPIC30F1010和dsPIC30F2020/2023(dsPIC30F202X)DSC适用于AC/DC转换器、隔离式DC/DC电源转换器以及其他电源转换应用,如嵌入式电源控制器、逆变电源和不间断电源(UPS)等,帮助设计人员有效地实现对产品进行全面数字控制,使合作进行系统设计的各方能在不危及知识产权(IP)的前提下共享同一芯片上的存储器、中断信号和外设。

    SiliconLaboratories：扩大USB微控制器产品阵容SiliconLaboratories针对高阶和低成本应用推出多款解决方案,其中包括C8051F34x系列新组件。SiliconLaboratories新推出的C8051F34x产品系列为许多应用提供它们所需的USB连结能力、高效能模拟、高效能CPU处理和庞大的内存,这些应用包括医疗诊断设备、销售点终端装置、电子磅秤、嵌入式调制解调器和VoIP电话。
                         
    C8051F34x系列包含运行速度高达48MIPS的高速流水线式8051兼容微控制器核心、10位模拟数字转换器、高达64Kb的芯片内置Flash和5376b的RAM内存,其中包括1Kb的USB FIFO缓冲存储器。芯片内置的USB引擎含有一个控制端点(control endpoint)和六组弹性的端点管线(endpointpipe),客户因此能够支持多种类型的USB装置。新组件还提供SPI、SMBus、外部存储器接口(EMIF)、计数器、PWM产生器和比较器等多种更强大的功能。

    此外,Silicon Laboratories还宣布推出C8051F41x系列,进一步扩大小型混合信号微控制器产品线。新微控制器把高达32Kb闪存以及包含SmartClock和故障保护复原功能在内的各种高效能模拟外设整合至精巧的5mm×5mm封装。C8051F41x还能通过芯片内置的可编程稳压器灵活地提供2V～5V的电压供应以及最高承受5V的独立I/O电压控制。

    C8051F41x提供Silicon    Laboratories的高速流水线式50MIPS8051核心、16Kb至32Kb闪存、2048b RAM内存和灵活的电压范围操作能力。C8051F41x还整合了丰富的外设功能,例如200Kbps的12位A/D转换器、两组12位D/A转换器、温度传感器、可编程电压参考和比较器。芯片内含的稳压器可以提供电源给系统外部元器件,这使得C8051F41x最适合需要低电压操作,却仅拥有高电压电源供应的旧系统或其他的电池操作型产品。C8051F41x还包含精准度高达2%的振荡器,设计人员不必再使用外部石英晶体或谐振电路。芯片内建通讯外设包括UART、SMBus和SPI总线串行端口。

    Atmel：推出多种系列MCU产品

    Atmel推出了多种系列的产品。其中,在89系列方面,增加了单指令周期的新型号;在8位RISC的AVR方面,有SoC的FPSLIC,有256K字节的FlashROM;此外,公司还推出了32位的AVR32,其综合性能可超过ARM。

    ARM系列方面也有ARM7和ARM9的新型号,包括：SAM7X128和SAM7X256,它们是内建以太网口及CAN口的基于Flash ARM7的MCU,还有带LCD驱动的高性能ARM9 MCU SAM9261、低成本的带传感器界面及以太网口的ARM9 MCU SAM9260以及带LCD驱动和以太网口的ARM9 MCU SAM9263。

    ST：新推32位ARM9多功能Flash MCU

    ST最近推出了很多MCU产品。包括：全球最小封装尺寸的8位8引脚系列产品;基于ARM7内核的32位STR75x系列产品,该产品瞄准工业应用中较16位产品性能要求更高的市场;此外,ST还推出了基于ARM9内核的32位STR91x系列产品,该产品是包含以太网、CAN、USB和DSP功能的首款Flash MCU。

    TI：不断丰富MSP430产品线
                         
    MSP430超低功耗微控制器产品线作为TI非常重要的产品线之一最近几年在全球取得了巨大的商业成功,每年的业绩成长都超过50%。随着业界对8/16位微控制器的功耗和集成度提出越来越高的要求,MSP430逐渐成为8/16位微控制器应用领域内的重要产品。

    2005年底,TI推出MSP430F20xx MCU系列新产品,MSP430F20xx系列采用数字控制振荡器(DCO),能够在无需外部组件的情况下提供高达16MIPS的快速工作速率,从而实现灵活的时钟系统。该DCO具备全面可编程性,运行频率高达16MHz,并能在温度与电压变化范围内始终保持稳定。此外,该器件还可在不足1微秒的时间内从待机模式转换到全速工作状态。若具备嵌入式实时时钟(RTC)功能,F20xx MCU还可采用通用的32kHz晶振并实现0.7微安的待机模式电流。所有F20xx器件的工作电压范围均为1.8V～3.6V,这使其可直接采用电池驱动。MSP430F20xx MCU系列的超低待机功耗与不足1微秒快速进入16MIPS速率模式的组合,使高性能系统能够延长待机模式下的工作时间,并确保能够使用体积更小巧、成本更低的电池。

    TI还将不断推出满足客户不同需求的MSP430新器件,包括更低的功耗、更高的性能和更多高性能外设的新产品。其中正在定义设计的MSP430x5xx产品系列可运行在25MHz主频,提供USB/Zigbee等新的外设接口。随着越来越多的MSP430新器件的推出,MSP430将成为8/16位微控制器应用的主流产品。