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RISC-V究竟有何不同之处?RISC-V的生态现状

RTThread物联网操作系统 2019-03-22 16:14 次阅读

壹. RISC-V的简单介绍

RISC-V(念做 Risk-Five)是一种起源于UC Berkeley大学,具有High Quality(高质量)、No license fee(无授权费)、No Royalty(无权利金)等主要特点的RISC ISA(指令集架构标准)。

图片源自:AdobeStock

RISC-V标准是由非营利性组织RISC-V基金会维护。RISC-V ISA适用于从微控制器到超级计算机的各种计算体系。在现今的RISC-V业界已经有了很多商用及开源的CPU core,工业界及学术界都在迅速采用该指令集架构,更重要是获得越来越多高速成长且用户共享的软件生态支持。更有趣的是,RISC-V生态是一个不断演进的,开放,灵活共生的社区型“生命体”。

贰. RISC-V究竟有何不同之处

1、简洁

相较于其它商用的ISAs,RISC-V ISA要小很多

2、从零开始的设计

明确的分离了User及privileged ISA

具有避免对micro-architecture及技术依赖性的特征

3、为了扩展性及客制化而设计的模块化ISA

小的标准化基本ISA,在此基础上具有多种标准的扩展

用于大量opcode space的sparse和variable-length instruction encoding

4、稳定性

基本及标准扩展ISA是固定不变的

通过可选扩展而非更新ISA的方式来增加指令

5、通过社区进行设计

由领先的行业或学术专家以及软件开发者组成的社区进行设计

RISC-V的发展历程

叁.RISC-V按照时间轴的演进路线

从2015年8月成立RISC-V基金会后,RISC-V ISA正式从UC Berkeley开始走向全世界,在世界范围内得到了极大的关注,下图为RISC-V的演进过程中重要的事件。

肆.RISC-V越来越流行的原因

工程技术人员有时候是“见木不见林”,RISC-V流行的趋势不是因为在有一些Benchmark方面有10%的提升或者在某一些应用情况下能节省30%的功耗。这个趋势的原因是新的商业模式的正在改变一切,新的模式是开发者先选择ISA,然后选择一个Processor的合作伙伴或者干脆选择自行开发,在此基础上可以自主选择是否添加自己的指令扩展甚至做功能裁剪。

Moore’s law(摩尔定律)正逐渐在失效,因为晶片的PPA(性能,功耗及面积)的提升,不再仅仅依靠芯片制造工艺的持续演进,从IntelAMD等传统处理器提供商最近新产品的发布就能明显感觉得到。当前PPA的提升很多都是基于晶片架构的创新,各种AI处理器就是最好的例子, 当前的AI晶片的架构上有很多Coprocessor(协处理器),但似乎不需要在一颗芯片上有好多不同的ISA的Coprocessor(据统计,今天的SoC平均采用6种不同的ISA),如果采用RISC-V ISA的Coprocessor,工程人员可以自由实现不同特定应用的Coprocessor,添加不同的功能和标准扩展指令,而全栈软件依然可以在其上兼容运行。在ISA发展的历史上,也出现过开源的ISA,例如很多年前Sun公司开源了Sparc ISA,但是没有像现在RISC-V那么受到关注和应用,因为在那个时代,Moore’s law依然有效,市场还是没有对新的计算体系架构有那么多的需求。

在现实中,围绕着私有ISA所建立起来的软件生态,绝大部分都是ISA所有公司之外的开发者或者公司完成的,而不是拥有ISA的公司自己实现的。

一个优秀ISA的定义和不断优化不是靠一家公司的技术专家和经验积累能够完成的,通常需要巨量的工作和知识经验。对于一个开放,自由的ISA,会有很多公司甚至是个人参与标准的制定,设计和维护提升,而不会像Intel,AMD,ARM公司那样,只有他们公司的人员才能进行其私有ISA的设计和相关工作。即便是某一家公司设计出来了ISA,但是ISA的验证工作量是难以估量的,我们面对的现实状况是,在我们看来像Intel这样的大公司所采用的如此成熟的私有化ISA设计出的处理器,依然会有很多严重的ISA层面的漏洞,这是因为Intel一家公司和技术团队是无法完成所有的验证工作的,而且私有的ISA是很难得到开放社区共同的、透明的验证的。就像在开源软件的生态中,公司几个人能够利用社区中已经成熟的开源的软件设计或者模块,这样就能大大缩短设计开发周期和成本投入,真正得推动新应用的实现。

如果一个ISA是私有的话,人们无法保证它的延续性,它将和拥有它的公司所绑定,如果这家公司不再存在,那么大部分情况下这个私有化ISA也将随之失去延续性,Alpha以及VAX ISA就是一个非常好的例子,他们随着DEC公司的消亡而失去了延续性。

所以综上所述,我们看不出除了出于知识产权保护的原因之外,从技术的角度来讲没理由需要一个封闭的私有化的ISA,需要请各位注意的是,ISA和Processor IP是有区别,不能等同来看待。我们为什么需要用那么多不同的ISA,特别是那么多不同的私有化ISA呢?我们为什么不考虑使用同一个自由、开放的ISA用于所有的应用呢?我们认为这就是RISC-V ISA越来越流行的原因。

伍.RISC-V的生态现状

RISC-V的生态现状

陆.RISC-V ISA设计认证及扩展的过程

RISC-V的生态是如何通过基金会运营组织及社区讨论及共同开发的方式进行演进的,这也决定RISC-V ISA所获得的参与度必将飞速成长。以下,我们将通过RISC-V基金会运做方式进行分别说明。

RISC-V ISA标准的形成过程

RISC-V ISA 标准的形成总结来讲其实就是“大家一起来,不断迭代反复实践,最终一起标准化”,过程步骤如下:

定义需求

收集输入,举行会议,“白板级”参数设计,完成并公开发布稳定的标准初稿

根据标准初稿进行设计硬件实现

根据实施的硬件进行软件实现

进行软硬件的联合评估,可能需要重新回到以上第2步进行多次迭代

RISC-V技术研究小组决定推进该ISA标准的批准工作

RISC-V技术委员会将该ISA标准提交RISC-V基金会董事会

RISC-V基金会董事会进行投票批准

RISC-V社区设计按照批准后的标准进行实现,并进行合规性测试

最终完成ISA标准的替换

柒.Edge Computing(边缘计算)对处理器的需求

机器学习在当前的AI应用中快速的发展,系统也会增加更多智能功能。但是在云端的系统(例如数据中心)和边缘系统(例如IoT设备)对运算能力的需求是不同的,在云端可以采用大型高效的GPU来提供千万亿次的浮点运算能力,Google的TPU 3.0的单芯片的浮点运算能力远远超过100 Petaflops (一千万亿的浮点运算),用于深度学习或者进行推理。但是在边缘系统中,就很难采用功耗高的类似GPU或TPU的方案。系统开发人员必须要考虑采用效率更加高的解决方案,除了满足计算精度问题外,必须考虑实际应用场景对设备功耗,安装尺寸以及综合成本的问题。

将AI优势扩展至边缘设备,取代以云端为基础的资源,能够大幅降低功耗,同时缩短反应时间。 同时,本地数据储存和处理不仅提高安全性,更节省宝贵的带宽。通过将 AI整合至边缘设备中,即使在网络关闭以节省功耗的情况下,也能实现实时工作的智能功能。

低功耗解决方案可于网络边缘实现各类应用。例如,智能门铃可通过嵌入式AI功能自动进入待机模式,直到感应到有人出现;智能电视在没有观众观看的情况下自动关机;AI安防摄像头,只在出现入侵者时才发出警报,而不是因为自己家里或者邻居家里狗、猫等其他动物经过而出现在摄像头前的误报。搭载脸部识别的移动设备和平板电脑需要用户在进行脸部识别前唤醒装置。该解决方案让这一类设备能够在低功耗的状况下持续侦测人脸,再唤醒高功耗应用处理器执行深度识别任务。

在边缘设备的芯片中很多都是以神经网络(NN)硬件进行机器学期,这样就有需求为神经网络配置硬件加速器,RISC-V CPU中的ALU(算数逻辑单元) 就可以达到这样的需求。在这样的应用中,RISC-V体现出了非常精简高效的基础指令的特点,用最少的资源进行运算。在基础指令之上,开发人员通常采用各种标准的ISA Extension。例如采用Vector Extension ISA(向量扩展ISA)来增强RISC-V处理器,神经网络的矩阵运算的效率是通过从RISC-V ALU传输矩阵数据,再通过Vector Extension ISA减少甚至消除循环,memory load store(内存存取)以及address mapping(地址映射)产生的成本等方法来提升的。

捌.Edge Computing中至关重要的Security问题

Security对于边缘计算而言至关重要。那么RISC-V能否为Edge Computing提供可靠安全的整体方案?一个安全的RISC-V系统究竟有哪一些组件?还有哪一些新的安全技术?

当前RISC-V的体系中有哪一些安全组件

RISC-V ISA中有3种模式,分别为User(用户), Supervisor(管理员)以及 Machine(机器) 模式。

PMP(Physical Memory Protection) ,采用基础加边界的方案,没有转换,除非系统重置,否则禁止所有的访问,包括所有模式下程序对锁定memory区域的访问。

有2个保护边界,第一个为在Supervisor和User模式之间具有保护,第二个为PMPs (Physical memory protection) 机制保护所有的访问。

地址转换和保护,是基于标准页面的方案。

RISC-V的一些新的安全技术

传统的计算的安全性不够,因为几乎所有的程序都能获取到程序代码和数据,编译器和连接器将源码模块合并成单个二进制文件;各个功能模块(如Stack,Heap,Buffers)通过共享存储单元来通信;任何bit的源码都能得到任何bit的数据;任何一个错误指令能够瘫痪整个系统(如DOS)。

而RISC-V的Security Technical Group(安全技术组)中的成员 HEX Five公司,他们提出了一个更好的方法,也就是Multi-domain Trusted Execution Environment(多区域信任执行环境),该技术也是基于RISC-V标准扩展指令。在2018年,Hex Five先后宣布完成了基于集成SiFive RISC-V CPU以及Andes RISC-V CPU的晶片开发了类似ARM TrustZone的Trusted Execution Environment。

玖.RISC-V在Edge Computing中的一些应用案例

Canaan发布的Kendryte K210芯片

Kendryte K210芯片是一个非常典型的RISC-V应用于Edge Computing的案例。其应用包括:目标检测,目标识别,声源定位,声场成像,语音识别。该SoC晶片的主要组成模块为:

RISC-V CPU:双核64bit RISC-V处理器,提供了高性能,高带宽,高吞吐能力

KPU:神经网络加速单元,达到1 TOPS 0.35W@400MHz

APU:音频处理器,支持8路麦克风阵列预处理流程

FFT:512点FFT加速,高吞吐能力,支持16位定点运算

FPU:高性能浮点运算处理单元,双精度浮点,单精度浮点加速

Kendryte K210芯片主要组成模组

图片来源:Canaan Creative

Kendryte K210借助RISC-V的开源生态,支持多种即时操作系统(RTOS),包括FreeRTOS,RT-Thread, XBoot, Zephyr, SylixOS等。

BITMAIN发布的Sophon BM1880芯片

BM1880是一个Coprocessor,在实际应用时需要和类似Camera SoC这样的Host进行连接,数据通过USB或者Ethernet进行传输,Edge Inference可以在BM1880上完成。应用场景主要是Camera(摄像头),Robot(机器人),Drone(无人机)。该SoC晶片的的主要组成模块为:

双核ARM A53处理器

单核64bit RISC-V处理器

16/32bit, 1866/3200MHz, DDR3/LPDDR3/DDR4/LPDDR4

TPU: 运算能力达到1 TOPS@INT8,Winograd convolution达到2 TOPS

On chip memory size:2MB

Video Decoder/Image Codec/VPP:支持2 ways 1080p@30fps H264 decode; JPEG Encode/Decode; Hardware video processing

Interface: Ethernet and USB3.0用于视频数据的传输

让我们来分析一下,BM1880使用的RISC-V core,采用了单核64bit CPU core,按照实际应用选择的ISA为RV64 IMAFDC, 最高频率达到1GHz,16KiB L1 I-Cache/16KiB L1 D-Cache, RISC-V CPU和VAD (Voice Automatic Detection)模块配合使用,提供很好的低功耗及VAD的硬件加速能力。我们进一步来分析,RISC-V的模块化,灵活配置的ISA究竟能够给BM1880带来什么好处。

选择了M extension ISA是因为,M extension提供了整数乘法及除法运算能力,能提供高性能的乘法及除法运算的硬件加速功能;

选择A extension是因为应用的软件以及操作系统需要CPU支持Atomic Operation(原子操作);

选择同时支持F及D extension是因为需要用到单精度及双精度浮点运算能力;

选择C extension是因为可以能够通过该压缩指令扩展,在编译器编译代码时得到更高的code density(代码密度)和更高的运行效率;

拾. 总结

RISC-V ISA在当前的行业应用中,主要是嵌入式应用为主,在嵌入式应用中,由以用于边缘计算设备为主,边缘设备的AI及Inference(推理)深度结合的设计架构,在未来很长一段时间内,都将是保持高增长的趋势,这是RISC-V技术与Edge Computing最好的结合点,我们可以预期在2019年RISC-V将Vector Extension ISA 标准批准通过后,有更多的Core以及软体出现,将更有利于边缘计算晶片PPA和灵活度的提升,一定将助力其更上一层楼。

原文标题:RISC-V令AI边缘计算晶片发展更上一层楼

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双芯片解决方案MM912F634的主要特性及应用分析

关于边缘计算的概述与应用场景及与5G的关联

如果要问物联网圈最火的概念有哪些?5G与边缘计算一定榜上有名,两者看似风马牛不相及,实则却在冥冥之中....
的头像 Imagination Tech 发表于 04-12 15:21 383次 阅读
关于边缘计算的概述与应用场景及与5G的关联

基于8位微控制器单元实现汽车胎压监测系统的应用方案

自汽车诞生100多年来,汽车爆胎造成的重大交通事故一直是困扰汽车界的技术难题。尤其在汽车的高速行驶过....
的头像 电子设计 发表于 04-12 14:53 222次 阅读
基于8位微控制器单元实现汽车胎压监测系统的应用方案

采用CDC3207G和uC/OS一Ⅱ实现汽车仪表盘系统的设计

德国Micronas公司开发的CDC3207G是一款32位ARM内核高性能低功耗的微控制器。这是专门....
的头像 电子设计 发表于 04-12 14:15 666次 阅读
采用CDC3207G和uC/OS一Ⅱ实现汽车仪表盘系统的设计

晶心科技RISC-V向量处理器NX27V升级至RVV 1.0

晶心科技宣布全球业界首款RISC-V向量处理器核心AndesCore™ NX27V升级支持最新RIS....
发表于 04-12 10:01 1181次 阅读
晶心科技RISC-V向量处理器NX27V升级至RVV 1.0

企业上云一张网 华为将在分析师大会上亮出哪些大招

一切坚固的东西都烟消云散了,这句话所描绘的,原本是19世纪工业革命时期的欧洲人。用来形容当下人们对不....
的头像 脑极体 发表于 04-11 23:30 853次 阅读
企业上云一张网 华为将在分析师大会上亮出哪些大招

STM32L552CCT6 STMicroelectronics STM32L5超低功耗微控制器

oelectronics STM32 L5超低功耗MCU设计用于需要高安全性和低功耗的嵌入式应用。这些MCU基于Arm树皮-M33处理器及其TrustZone,用于Armv8-M与ST安全实施结合。STM32 L5 MCU具有512KB闪存和256KB SRAM。借助全新内核和ST ART Acccelerator™, STM32 L5 MCU的性能进一步升级。这些STM32 L5 MCU采用7种形式封装,提供大型产品组合,支持高达125°C的环境温度。 特性 超低功耗,灵活功率控制: 电源范围:1.71V至3.6V 温度范围:-40°C至+85/+125°C 批量采集模式(BAM) VBAT模式下187nA:为RTC和32x32位储备寄存器供电 关断模式下,17nA(5个唤醒引脚) 待机模式下,108nA(5个唤醒引脚) 待机模式下,配备RTC,222nA 3.16μA停止2,带RTC 106μA/MHz运行模式(LDO模式) 62μA/MHz 运行模式(3V时)(SMPS降压转换器模式) ...
发表于 10-28 15:01 117次 阅读
STM32L552CCT6 STMicroelectronics STM32L5超低功耗微控制器

MSP430F2619S-HT 高温 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 闪存、4KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI、HW 乘法器和 DMA

MSP430F2619S超低功耗微控制器具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和常量发生器,可实现最高的代码效率。数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2619S是一款微控制器配置,带有两个内置16位定时器,速度快12位A /D转换器,比较器,双12位D /A转换器,4个通用串行通信接口(USCI)模块,DMA和最多64个I /O引脚。 典型应用包括捕获模拟信号,将其转换为数字值,然后处理数据以供显示或传输到主机系统的传感器系统。独立的RF传感器前端是另一个应用领域。 特性 1.8 V至3.6 V的低电源电压范围 超低功耗 有效模式:1 MHz时为365μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 在小于1μs的待机模式下唤醒 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 三通道内部DMA 具有内部参考,采样保持和自动扫描功能的12位模数(A /D)转换器 双12位数模(D) /A)具有同步功能的转换器 具有三个捕捉/比较寄存器的...
发表于 11-02 18:49 207次 阅读
MSP430F2619S-HT 高温 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 闪存、4KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI、HW 乘法器和 DMA

MSP430F2618-EP 增强型产品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 闪存、8KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定发生器,有助于实现最高的代码效率。经过校准的数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2618是一个带有两个内置16位定时器的微控制器配置,快速12位A /D转换器,比较器,双12位D /A转换器,4个通用串行通信接口(USCI)模块,DMA和最多64个I /O引脚。典型应用包括传感器系统,工业控制应用,手持式仪表等。 特性 低电源电压范围,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 有源模式:1 MHz时为365μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 小于1μs从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 三通道内部DMA < /li> 具有内部参考的12位模数(A /D)转换器,采样保持和自动扫描功能 双12位数字转换器 - 具有同步功能的模拟(D /A)转换器 具有三个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 具有七个捕捉/比较阴...
发表于 11-02 18:49 207次 阅读
MSP430F2618-EP 增强型产品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 闪存、8KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI

MSP430F2013-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,2kB 闪存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器包含多种器件,它们具有面向多种应用的不同外设集。种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430F2013是一个具有内置16位时钟和10个I /O针脚的超低功率混合信号微控制器。除此之外,MSP430F2013有一个使用同步协议(SPI或I2C)的内置通信组件和一个16位的三角积分(Sigma-Delta)A /D转换器。 典型应用包括传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。独立射频(RF)传感器前端属于另外的应用域。 特性 低电源电压范围:1.8 V至3.6 V 超低功耗 运行模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关断模式(RAM保持):0.1μA 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5ns指令周期< /li> 基本时钟模块配置: 高达16 MHz的内...
发表于 11-02 18:49 108次 阅读
MSP430F2013-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,2kB 闪存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信号微控制器

德州仪器(TI)573MSP430FRx系列超低功率微控制器包含多个器件,该系列器件具有嵌入式FRAM非易失性存储器,超低功率16位MSP430 CPU,以及针对多种应用的不同外设。此架构,FRAM,和外设,与7种低功率模式组合在一起,针对在便携式和无线感测应用中实现延长电池寿命进行了解优质.FAM是一款全新的非易失性存储器,此存储器将SRAM的速度,灵活性,和耐久性与闪存的稳定性和可靠性结合在一起,总体能耗更低。其外设包括:1个10位模数转换器(ADC),1个具有基准电压生成和滞后功能的16通道比较器,3个支持I 2 C,SPI或UART协议的增强型串行通道,1个内部直接存储器访问(DMA),1个硬件乘法器,1个实时时钟(RTC),5个16位定时器和数字I /O. 特性 嵌入式微控制器 时钟频率高达24MHz的16位精简指令集(RISC)架构 < li>宽电源电压范围(2V至3.6V) 工作温度范围-55°C至85°C 经优化超低功率模式 激活模式:81.4μA/MHz(典型值) 待机(具有VLO的LPM3):6.3μA(典型值) 实时时钟(具有晶振的LPM3.5):1.5μA(典型值) 关断(LPM4.5):0.32μA(典型值) 超低功率铁电...
发表于 11-02 18:49 135次 阅读
MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信号微控制器

MSP430G2332-EP .混合信号微控制器

德州仪器公司MSP430系列超低功耗微控制器包含多种器件,这些器件特有面向多种应用的不同外设集。为了延长便携式应用中所用电池的寿命,对这个含5种低功耗模式的架构进行了优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数控振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430G2332系列微控制器是超低功耗混合信号微控制器,此微控制器带有内置的 16位定时器,和高达16个I /O触感使能引脚以及使用通用串行通信接口的内置通信功能.MSP430G2332系列带有一个10位模数(A /D)转换器。配置详细信息,请见。典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8 V至3.6 V 超低功耗 运行模式:220μA(在1 MHz频率和2.2 V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5ns指令周期时间 基本时钟模块配置 带有四个已校准频率的高达16MHz的内部频率 内部超...
发表于 11-02 18:49 133次 阅读
MSP430G2332-EP .混合信号微控制器

MSP430F2274-EP 具有 32kB 闪存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和常量发生器,可实现最高的代码效率。数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2274M系列是一款超低功耗混合信号微控制器,带有两个内置16-位定时器,通用串行通信接口,带集成参考和数据传输控制器(DTC)的10位A /D转换器,MSP430F2274M器件中的两个通用运算放大器,以及32个I /O引脚。 < p>典型应用包括捕获模拟信号,将其转换为数字值,然后处理数据以供显示或传输到主机系统的传感器系统。独立的RF传感器前端是另一个应用领域。 特性 1.8 V至3.6 V的低电源电压范围 超低功耗 活动模式: 1 MHz时270μA,2.2 V 待机模式:0.7μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 待机模式下的超快唤醒时间小于1μs 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置 内部频率高达16 MHz,具有四个校准频率至±1% 内部超低功耗低频振荡器 32...
发表于 11-02 18:49 140次 阅读
MSP430F2274-EP 具有 32kB 闪存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信号微控制器

MSP430F2132是一款超低功耗微控制器。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430F2132有两个内置的16位定时器,一个具有集成基准和数据传输控制器(DTC)的快速10位模数转换器,一个比较器,由通用串行通信接口实现的内置通信能力,以及多达24个输入输出(I /O)引脚。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:250μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.7μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5ns指令周期时间 基本时钟模块配置 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行。 高达16MHz的高频(HF)晶振 谐振器 外部数字时钟源 外部电阻器 配有3个捕获/比较寄存器的16位Timer0_A3 具有2个捕捉...
发表于 11-02 18:49 204次 阅读
MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信号微控制器

MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430™超低功耗(ULP)FRAM平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起,从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能.FRAM技术以低很多的功耗将SRAM的速度,灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性组合在一起。 MSP430 ULP FRAM产品系列由多种采用FRAM,ULP 16位MSP430 CPU的器件和智能外设组成,可适用于各种应用.ULP架构具有七种低功耗模式,这些模式都经过优化,可在能源受限的应用中实现较长的电池寿命。 作为一款高可靠性增强型产品,此器件具有受控的基线,扩展的温度范围(-55°C至95°C)和金键合线封装,尤其适用于任务关键型应用。 特性 嵌入式微控制器 高达16 MHz时钟频率的16位精简指令集(RISC)架构 宽电源电压范围(1.8V至3.6V) 每SVS H 上电电平所需的最小上电电源电压为1.99V 经优化的超低功率模式 工作模式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VLO)的LPM3):0.4μA(典型值) 实时时钟(RTC)(LPM3.5):0.35μA(典型值)(1) 关断(LPM4.5):0.02μA(典型值) 超低功耗铁电RAM(FRAM) 高达...
发表于 11-02 18:49 112次 阅读
MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定发生器,有助于实现最高的代码效率。经过校准的数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F249系列是带有两个内置16位定时器的微控制器配置,快速12位A /D转换器,比较器,四个通用串行通信接口(USCI)模块和多达48个I /O引脚。 典型应用包括传感器系统,工业控制应用,手工举行米等。 特性 低电源电压范围,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 工作模式:1 MHz时270μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.3μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 待机模式下的超快速唤醒(小于1μs) 16位RISC架构,62.5-ns 指令周期时间 基本时钟模块配置: 内部频率高达16 MHz 内部超低功耗低频振荡器 32 kHz晶振(-40°C)仅限105°C 内部频率高达16 MHz,四个校准频率为±1% 谐振器 外部数字时钟源< /li> 外部电阻器 12位模数(A /D)转换器带内部参...
发表于 11-02 18:49 303次 阅读
MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI

MSP430G2231-EP 混合信号微控制器

MSP430G2231是一款包含几个器件的超低功耗微控制器,这几个器件特有针对多种应用的不同外设集。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430G2231有一个10位A /D转换器和使用同步协议(SPI或者I2C)实现的内置通信功能。配置详细信息,请见。 典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 运行模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置 具有一个校准频率并高达16MHz的内部频率 内部极低功率低频(LF)振荡器 li> 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行 外部数字...
发表于 11-02 18:49 178次 阅读
MSP430G2231-EP 混合信号微控制器

MSP430F5328-EP 混合信号微控制器,MSP430F5328-EP

为了延长便携式测量应用中的电池使用寿命,对MSP430F5328架构与扩展低功耗模式的组合进行了优化。该器件具有一个强大的这个控制振荡器(DCO)可以在3.5μs(典型值)内从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F5328是一款微控制器配置,此配置有一个集成3.3V LDO,4个16位定时器,一个高性能12位模数转换器(ADC),2个通用串行通信接口( USCI),硬件乘法器,DMA,带有警报功能的实时时钟模块,和47个I /O引脚。 典型应用包括模数传感器系统,数据记录器和多种通用应用。 特性 低电源电压范围: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系统时钟激活 8MHz,3V,闪存程序执行时为290μA/MHz(典型值) 8MHz,3V,RAM程序执行时为150μA/MHz (典型值) 待机模式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗和电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为1.9μA,3V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看门狗和电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 3V时为1.4 μA(典型值) 关闭模式(LPM4):完全RAM保持,电源监视器可用,快速唤醒: 3V时为1.1μA(...
发表于 11-02 18:49 122次 阅读
MSP430F5328-EP 混合信号微控制器,MSP430F5328-EP

MSP430F5438A-EP 混合信号微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430F5438A-EP是一款超低功耗微控制器。此架构,与多种低功耗模式配合使用,是在便携式测量应用中实现延长电池寿命的最优选择。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器,以及常数发生器,以便于获得最大编码效率。此数控振荡器(DCO)可在 3.5 μs(典型值)内实现从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F5438A-EP是一个微控制器配置,此配置具有三个16位定时器,一个高性能12位模数(A /D)转换器,多达四个通用串行通信接口(USCI),硬件乘法器,DMA,具有报警功能的实时时钟模块以及多达87个I /O引脚。 < p>这个器件的典型应用包括模拟和数字传感器系统,数字电机控制,遥控,恒温器,数字定时器,手持仪表。 特性 低电源电压范围: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系统时钟激活 8MHz,3.0V,闪存程序执行时为230μA/MHz(典型值) 8MHz,3.0V,RAM程序执行时为110μA /MHz(典型值) 待机模式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗且电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为1.7μA,3.0V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看...
发表于 11-02 18:49 145次 阅读
MSP430F5438A-EP 混合信号微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430FR5969-SP 耐辐射混合信号微控制器

MSP430™超低功耗(ULP)FRAM平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起,从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能.FRAM技术以低很多的功耗将SRAM的速度,灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性组合在一起。 MSP430FR5969- SP的超低功耗架构可提供七种低功耗模式,这七种模式均经过优化,能够在低功耗的情况下对系统进行分布式遥测和维护。 MSP430FR5969- SP的集成式混合信号特性使其非常适合用于下一代航天器的分布式遥测应用。对单粒子闩锁的强大抗干扰性和电离辐射总剂量使得该器件得以应用于多种空间和辐射环境中。 特性 抗辐射加固 扩展工作温度(-55°C至105°C)(1)< /sup> 单粒子闩锁(SEL)在125°C下的抗扰度可达72 MeV.cm 2 /mg 辐射批次验收测试结果为50krad 48引脚VQFN塑料封装 单受控基线 延长了产品变更通知周期 产品可追溯性 延长了产品生命周期 嵌入式微控制器 时钟频率高达16MHz的16位精简指令集计算机(RISC)架构 宽电源电压范围(1.8V至3.6V)(2) 优化的超低功率模式 工作模式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VL...
发表于 11-02 18:48 430次 阅读
MSP430FR5969-SP 耐辐射混合信号微控制器

MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

TI的MSP430系列超低功耗微控制器种类繁多,各成员器件配备不同的外设集以满足各类应用的需求。架构与五种低功耗模式配合使用,是延长便携式测量应用电池寿命的最优选择。该器件具有一个强大的16位精简指令集(RISC)中央处理器(CPU),使用16位寄存器以及常数发生器,以便获得最高编码效率。该数控振荡器(DCO)可在3μs(典型值)内从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F6459-HIREL微控制器配有一个集成式3.3V LDO,四个16位定时器,一个高性能12位ADC,三个USCI,一个硬件乘法器,DMA,具有报警功能的RTC模块,一个比较器和多达74个I /O引脚。 这些器件的典型应用包括模拟和数字传感器系统,数字电机控制,遥控,恒温器,数字定时器以及手持仪表。 特性 低电源电压范围: 1.8V到3.6V 超低功耗 工作模式(AM):所有系统时钟均工作:在8MHz,3V且闪存程序执行时为295μA/MHz(典型值) 待机模式(LPM3):< br>看门狗(采用晶振)和电源监控器工作,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为2μA,3V时为2.2μA(典型值) 关断,实时时钟(RTC)模式(LPM 3.5):关断模式,RTC(采用晶...
发表于 11-02 18:48 86次 阅读
MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信号微控制器

MSP430G2230是一款超低功耗微控制器。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成MSP430G2230是一款超低功率混合信号微控制器,此微控制器装有一个内置的16位定时器和4个I /O引脚。除此之外,MSP430G2230还有使用同步协议(SPI或者I2C)的内置通信功能和一个10位A /D转换器。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置: 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行 外部数字时钟源 < li>具有2个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 带内部基准,采样与保持以及自动扫描功能的10位200ksps模数(A /D)转...
发表于 11-02 18:48 121次 阅读
MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信号微控制器

MSP430G2302-EP .混合信号微控制器

德州仪器(TI)的MSP430系列超低功率微控制器包含几个器件,这些器件特有针对多种应用的不同的外设集这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而进行了优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于大大提高编码效率的常数发生器。数控振荡器可在少于1μs内将器件从低功耗模式唤醒至激活模式。 MSP430G2302系列微控制器是超低功耗的混合信号微控制器,此微控制器带有内置的16位定时器,和多达16个I /O触感使能引脚以及使用通用串行通信接口实现的内置通信功能。配置详细信息,请参见。典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5当前超低功耗低频(LF)振荡器 32kHz晶振 外部数字时钟源 一个具有3个捕获/比较寄存器的16位Timer_A ...
发表于 11-02 18:48 173次 阅读
MSP430G2302-EP .混合信号微控制器

TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

TMS570LS3137-EP 器件是一款用于安全系统的高性能 系列微控制器。 此安全架构包括:以锁步模式运行的双核 CPUCPU 和内存内置自检 (BIST) 逻辑闪存和数据 SRAM 上的 ECC外设存储器的奇偶校验 外设 I/O 上的回路功能 TMS570LS3137-EP 器件集成了 ARM Cortex-R4F 浮点 CPU,此 CPU 可提供一个高效的 1.66 DMIPS/MHz,并且 具有能够以高达 180 MHz 运行的配置,从而提供高达 298 DMIPS。 此器件支持字不变大端序 [BE32] 格式。 TMS570LS3137-EP 器件具有 3MB 的集成闪存以及 256KB 的数据 RAM,这些闪存和 RAM 支持单位错误校正和双位错误检测。 这个器件上的闪存存储器是一个由 64 位宽数据总线接口实现的非易失性、电可擦除并且可编程的存储器。 为了实现所有读取、编程和擦除操作,此闪存运行在一个 3.3V 电源输入上(与 I/O 电源一样的电平)。 当处于管线模式中时,闪存可在高达 180MHz 的系统时钟频率下运行。 在字节、半字、字和双字模式中,SRAM 支持单循环读取和写入访问。 TMS570LS3137-EP 器件特有针对基于实时控制应用的外设,其中包括 2 个下一代高端定时器 ...
发表于 11-02 18:48 784次 阅读
TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP411设备是一个带有内置本地温度传感器的远程温度传感器监视器。远程温度传感器,二极管连接的晶体管通常是低成本,NPN或PNP型晶体管或二极管,是微控制器,微处理器或FPGA的组成部分。 远程精度为±1 °C适用于多个设备制造商,无需校准。双线串行接口接受SMBus写字节,读字节,发送字节和接收字节命令,以设置报警阈值和读取温度数据。 TMP411器件中包含的功能包括:串联电阻取消,可编程非理想因子,可编程分辨率,可编程阈值限制,用户定义的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大温度监视器,宽远程温度测量范围(高达150°C),二极管故障检测和温度警报功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封装。 特性 ±1°C远程二极管传感器 ±1°C本地温度传感器 可编程非理想因素 串联电阻取消 警报功能 系统校准的偏移寄存器 与ADT7461和ADM1032兼容的引脚和寄存器 可编程分辨率:9至12位 可编程阈值限...
发表于 09-19 16:35 253次 阅读
TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP461 具有可编程地址的 1.8V 高精度远程温度传感器

这个远程温度传感器通常采用低成本分立式NPN或PNP晶体管,或者基板热晶体管或二极管,这些器件都是微处理器,微控制器或现场可编程门阵列(FPGA)的组成部件。本地和远程传感器均用12位数字编码表示温度,分辨率为0.0625°C。此两线制串口接受SMBus通信协议,以及多达9个不同的引脚可编程地址。 该器件将诸如串联电阻抵消,可编程非理想性因子(η因子),可编程偏移,可编程温度限制和可编程数字滤波器等高级特性完美结合,提供了一套准确度和抗扰度更高且稳健耐用的温度监控解决方案。 TMP461非常适合各类通信,计算,仪器仪表和工业应用中的多位置,高精度温度测量。该器件的额定电源电压范围为1.7V至3.6 V,额定工作温度范围为-40°C至125°C。 特性 远程二极管温度传感器精度:±0.75°C 本地温度传感器精度:±1°C 本地和远程通道的分辨率:0.0625°C 电源和逻辑电压范围:1.7V至3.6V 35μA工作电流(1SPS), 3μA关断电流 串联电阻抵消 ...
发表于 09-18 16:59 122次 阅读
TMP461 具有可编程地址的 1.8V 高精度远程温度传感器