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兆易创新推出新GD32E5系列MCU

  • 魏于宁台北

GD32E5系列Cortex-M33内核通用MCU产品组合

半导体供应商兆易创新GigaDevice,近日发布基于全新Arm Cortex-M33内核的GD32E5系列高效能微控制器。这系列MCU采用台积电低功耗40纳米(40nm)嵌入式快闪存储器制程构建,具备领先的处理能力、功耗效率、连接特性和更经济的开发成本,进一步推动嵌入式开发向高精度工业控制领域扩展,解决数码电源、电机变频、测量仪器、混合信号处理、高阶消费类应用等多种功能集成和工作负载需求。

GD32E5产品组合提供了3个通用系列和1个专用系列,4种封装类型23个型号选择,目前已经开始提供样片和开发板卡,并将于9月正式投入量产。

全新内核和硬件加速器提高处理效能

GD32E5系列基于最新Armv8-M架构的Cortex-M33内核,处理器时脉最高可达180MHz,内置硬件乘/除法器并提供了完整的DSP指令集和单精确度浮点运算单元(FPU),还配备了全新的硬件三角函数加速器(TMU),可支持矢量、正余弦、指数、平方根、常用对数等数学三角运算,以减轻CPU负担并提高处理效率,从而推动以数码信号处理为中心的高级计算应用。最高工作效能可达244DMIPS,CoreMark测试可达547分。同时脉下的代码执行效率相比市场Cortex-M4产品提升了10%-20%,相比Cortex-M23产品的效能提升超过40%。

GD32E5配备了128KB到512KB的Flash及80KB到128KB的SRAM,双bank嵌入式快闪存储器支持读写同步操作,还内置了用于任务隔离的存储器保护单元(MPU)用于提高系统可靠性。芯片采用1.7V-3.6V供电,I/O口可承受5V电平。内置的电源管理单元更加优化并提供了5种全新省电模式,最高时脉所有外设全速运行模式下的工作电流仅为332µA/MHz,相对于GD32F4产品下降了32%,实现了极佳的能效比。在电池供电时的待机电流最低仅为0.7µA。

出色的高精度计时器和混合信号集成

GD32E5内置了全新的超高精度计时器(SHRTimer)。它内部拥有5个独立的计数器,可以产生5组2路带死区互补输出的PWM控制信号,频率最高可达11.5GHz,分辨率最快仅为90ps,与其它外设丰富的联动机制更可以产生开关电源、电机控制等各种实际需要的高频波形。

GD32E5的模拟部件也采用了高度集成化的全新设计。为提供准确的类比测量,芯片集成了3个12位2.6M SPS取样速率的高效能ADC,支持全差分输入,配备多达21个可复用通道,并支持16位元硬件过采样滤波功能和分辨率可配置,实际有效位元数和线性度也比市场同类产品有明显提升。此外还提供了2个12位DAC,3个传播延迟为22ns的超快速比较器。

丰富的外设接口全面助力工业互联网

GD32E5引入了全新的USB 2.0 OTG双功能控制器,内置的硬件PHY为实现设计灵活性提供了多种工作速率,包括480Mbps的高速(HS)模式和12Mbps 的全速(FS)模式。并支持Device、HOST、OTG等工作方式,配合独立的480MHz PLL支持无晶振 (Crystal-less)设计全面降低使用成本。目前正在通过相关认证,并确保符合USB-IF的设计标准要求。

新增的SQPI控制器则可以连接串行、两线、四线平行接口的存储器外设,如SQPI Flash和SQPI PSRAM等。从而方便的扩展外部存储资源,例如用于移动打印机、显示幕、指纹识别、OTA升级等需要较大RAM缓存的场合。全新GD32EPRT专用系列更于片上集成了4MB PSRAM,一步到位满足开发所需。

GD32E5为实现广泛的工控和互联应用配备了更为丰富的标准外设资源:多达9个16位通用计时器、2个16位高级矢量控制计时器、1个32位通用计时器、2个16位基本计时器和2个多通道DMA控制器。通讯接口则多达6个UART、3个SPI、3个I2C、2个I2S和1个SDIO。还集成了3个CAN-FD (flexible data-rate) 接口用于CAN汇流排网络,最高速率可达6Mbps。10/100M自我调整的快速以太网控制器(MAC) 更可协助开发以太网连接功能的实时应用。

全新MCU具备了6KV静电防护(ESD)能力,并采用了时钟展频技术来降低对于高速数码系统的电磁干扰(EMI),全部符合工业级高可靠性和温度标准。GD32E5系列MCU包含了GD32E503、GD32E505、GD32E507和GD32EPRT等4个产品系列、23个型号选择。各系列软件和引脚完美兼容,优异的灵活性充分释放Cortex-M33核心的卓越潜能。

兆易创新采用台积电40纳米低功耗制程打造先进的微控制器开发平台,具备了业界领先的能耗比和高集成度,能够以更为经济的成本价格助力产业升级,也进一步巩固了GD32 MCU家族在本土微控制器市场的领导地位。

兆易创新产品市场总监金光一表示:「作为中国第一个Arm Cortex-M33核心通用MCU,我们携手台积电推出的GD32E5系列高效能新品为资料密集、算法密集、传输密集的高精度工控和消费类应用,提供了高性价比的解决方案。并将以持续拓展的GD32生态系统为服务支撑,深耕市场产业需求,提升用户开发体验。」