痞子衡嵌入式:终于可以放开聊一聊i.MXRT1170这颗划时代MCU了


  大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU的划时代新品i.MXRT1170

  自2017年开始,每年的6月25日恩智浦都会在北京举行微控制器业务媒体交流会,到今年(2019)已经是第三次了。每年的媒体交流会上,恩智浦的高级副总裁Geoff Lees都会给大家带来最新的产品消息。
  2017年Geoff给大家科普了FD-SOI工艺以及正式推出跨界处理器第一款产品i.MXRT1050;
  2018年Geoff给大家带来了i.MXRT1060和i.MXRT1020两款新品,此外还有RT1050的全新大封装;
  2019年的媒体交流会,痞子衡作为后勤工作人员也去到了现场,Geoff本来是带了三款新品(i.MX7ULP、i.MXRT1010、i.MXRT1170)的,但现场记者们的焦点都集中在7ULP和RT1010上,划时代的RT1170意外被冷落了,这让痞子衡在旁边急的呀,恨不得变身记者上去也提问一个RT1170的问题,把其他记者注意力吸引到RT1170上,后来直到媒体交流会结束,RT1170始终没有进入记者们的视线,随后各大媒体发的新闻稿里也都没有出现RT1170的踪影,难道RT1170就这么被埋没了?
  有句老话说得好,是金子总会发光的。今年10月2日,恩智浦在美国加利福尼亚圣克拉拉市举行的ARM技术大会上隆重介绍了i.MXRT1170,“单片机首次迈入1GHz主频大关”,这句宣传语彻底引爆微控制器界,i.MXRT1170终于火了,痞子衡也理解了6月份媒体交流会上Geoff没有重点介绍RT1170的原因,不想让RT1170锋芒毕露,导致7ULP和RT1010黯然失色。如今恩智浦官网也上线了i.MXRT1170,痞子衡从6月初拿到i.MXRT1170样片至今已有四个月,现在终于可以放开聊一聊这颗划时代的芯片了。

一、i.MXRT1170增加了什么?

  众所周知,目前最强i.MX RT系列产品是2018年发布的i.MXRT1060,下图是i.MXRT1170内部模块框图,为了方便大家看出i.MXRT1170相比i.MXRT1060增加了哪些东西,痞子衡在i.MXRT1170模块框图上用蓝圈标出了所有新增外设模块,下面痞子衡会逐一介绍这些新增外设的特性。顺便说一下,除了新增外设外,已有外设的数量在i.MXRT1170上也得到了增加,比如UART从8个变成12个,这对于工控应用来说也很重要,只是这不是痞子衡介绍的重点。

  要说i.MXRT1170新增的最显眼的东西,那当然非400MHz的Cortex-M4莫属,i.MX RT系列从RT1170开始首次引入了双核,Cortex-M4的引入可不仅仅是刷新CoreMark总分那么简单(当然6468的跑分确实挺震撼),有了这颗Cortex-M4,一些相对简单的键盘响应、传感器采集、电机控制等任务便可以交给它来做,而超强的Cortex-M7则可以专注在音视频识别与处理、千兆以太网通讯控制等复杂任务上,即如下图所示。

  说完了双核,痞子衡继续从音视频方面入手,看看RT1170带来了哪些新外设。先说音频,RT1060上只有传统音频接口三件套(SAI/I2S、MQS、S/PDIF),而RT1170上新引入了MICFIL(PDM数字麦克风输入)、ASRC(异步采样率转换器),有了MICFIL模块,RT1170可以从数字麦克风获取16bit PCM音频;有了ASRC模块,音频采样率转换从此so easy,可以最大10通道并行转哦。接着说视频,RT1060上仅支持并行CSI/LCD接口去获取/显示视频,而RT1170上新引入了MIPI CSI/DSI接口,我们都知道采用MIPI接口的模组相较于并口具有速度快、传输数据量大、功耗低、抗干扰好的优点。此外RT1170还集成了一颗GPU(来自Vivante的GC355),支持OpenVG 1.1,从此矢量绘图、实时曲线、二/三次贝塞尔曲线啥的都不再是难事。
  聊完了音视频,该说通讯接口了,是的,你翘首以盼的千兆以太网控制器终于落户RT1170了,并且一下子来了俩,一个支持AVB,另一个兼容TSN,工控行业的朋友看到这请不要大声尖叫,控制一下情绪。此外RT1170还引入了EMV SIM模块,兼容EMV v4.3和ISO/IEC 7816-3标准,万事达卡、Visa卡,通通告诉我密码。
  再简单说一下模拟部分吧,i.MX RT系列从RT1170开始首次引入了DAC,跟ADC一样,都是12bit精度,从此再也不用外接DAC啦。
  最后隆重说一下安全部分,对于RT1170这么一颗划时代芯片,不配以顶级安全模块说不过去,RT1060负责安保的硬件模块主要是DCP、BEE,到了RT1170上升级为了CAAM、IEE、OTFAD,密钥管理(PUF、UDF)以及加解密模式更加强大,CAAM相比DCP无论是在签名算法(RSA4096、SHA-512)还是加密算法上(AES-256、DES/3DES)都有了极大的丰富,并且RT1170上为CAAM还配了专用Secure RAM;IEE&OTFAD相比BEE在FlexSPI XIP解密模式和效率上也提升了很多。

二、i.MXRT1170增强了什么?

  讲完了i.MXRT1170新增的东西,也有必要介绍一下i.MXRT1170增强的模块,不能只见新人笑、不闻旧人哭嘛。老规矩,痞子衡在i.MXRT1170模块框图上用绿圈标出了所有增强外设模块,下面痞子衡会逐一介绍这些外设到底增强在哪里。

  i.MXRT1170最大的增强之处便是其Cortex-M7核能跑1GHz主频,从600MHz直接飞跃到1GHz,单片机在RT1170出现之后终于发展到了GHz主频,这点太具有划时代意义了,遥想痞子衡当时学单片机时启蒙的是12MHz主频的MCS-51系列,性能与RT1170相比简直地下天上之别,1GHz主频单片机已经不仅仅是单片机,而是单片机中的战斗机,什么艰巨任务都能胜任了。
  存储器方面,首先内部SRAM从1MB扩展到了2MB,相信现在再也不会有人抱怨内存不够用了吧,并且RT1170首次引入了ECC RAM,数据存取更可靠。外部存储器接口方面,通过SEMC接口支持的SDRAM从8/16bit拓展到了32bit,并且SDRAM主频从最大166MHz升到了200MHz,从此视频显示不再受SDRAM带宽卡脖子了,SDRAM综合性能相比RT1060提升了2.4倍。NAND也有了硬件ECC模块(XECC、MECC64)加持,最大可以提供8bit纠错,不再需要低效1bit SW ECC来勉强支撑了。此外FlexSPI还首次支持了16bit的Hyper Bus,不再局限于1/2/4/8bit,并且增加了0x30000000的内存映射,下面放一张RT1170的内存map图给大家一睹为快。

  音视频方面,主要是LCD接口有了重大升级,保留原第一代eLCDIF模块之外,还加入了LCDIFv2模块,这个LCD接口模块就厉害了,可支持多达8层的透明混合(Alpha Blending)。
  通讯接口方面,通过uSDHC支持的eMMC从4.5升级到了5.0标准。
  模拟方面,ADC采样率从1M sample/s提升为了2M sample/s。

  讲到这,基本上i.MXRT1170的特性痞子衡都说完了,这口气憋了4个月,终于得已舒张,浑身通畅。

三、i.MXRT1170-EVK简图

  i.MXRT1170隆重发布后还没几天,各大嵌入式交流群里已经讨论激烈,大家都很关心芯片什么时候能买,官方EVK什么时候出来。为了给大家解解馋,痞子衡先放一张RT1170-EVK模块简图让大家过过目。
  i.MXRT1170-EVK选配5.5寸720P高清屏,百兆/千兆双网口,各种音频接口,各种存储器(两块16bit SDRAM可拼32bit SDRAM,首次加入了Raw NAND),基于i.MXRT1170-EVK你可以尽情设计你的酷炫应用,偷偷告诉你痞子衡已经在RT1170-EVK上放起了高清MP4小电影了。

  至此,恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU的划时代新品i.MXRT1170痞子衡便介绍完毕了,掌声在哪里~~~

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posted @ 2019-10-05 16:19  痞子衡  阅读(2961)  评论(2编辑  收藏