今天給大家介紹的是飛思卡爾 i.MX RTyyyy 系列 MCU 的劃時代新品 i.MXRT1170。

  

自 2017 年開始,每年的 6 月 25 日恩智浦都會在北京舉行微控制器業務媒體交流會,到今年(2019)已經是第三次了。每年的媒體交流會上,恩智浦的高級副總裁 Geoff Lees 都會給大家帶來最新的產品消息。
  

2017 年 Geoff 給大家科普了 FD-SOI 工藝以及正式推出跨界處理器第一款產品 i.MXRT1050;
  

2018 年 Geoff 給大家帶來了 i.MXRT1060 和 i.MXRT1020 兩款新品,此外還有 RT1050 的全新大封裝;
  

2019 年的媒體交流會,作為后勤工作人員也去到了現場,Geoff 本來是帶了三款新品(i.MX7ULP、i.MXRT1010、i.MXRT1170)的,但現場記者們的焦點都集中在 7ULP 和 RT1010 上,劃時代的 RT1170 意外被冷落了,這讓痞子衡在旁邊急的呀,恨不得變身記者上去也提問一個 RT1170 的問題,把其他記者注意力吸引到 RT1170 上,后來直到媒體交流會結束,RT1170 始終沒有進入記者們的視線,隨后各大媒體發的新聞稿里也都沒有出現 RT1170 的蹤影,難道 RT1170 就這么被埋沒了?
  

有句老話說得好,是金子總會發光的。最近恩智浦在 ARM 技術大會上著重介紹了 i.MXRT1170,“單片機首次邁入 1GHz 主頻大關”,這句宣傳語徹底引爆微控制器界,i.MXRT1170 終于火了,痞子衡也理解了 6 月份媒體交流會上 Geoff 沒有重點介紹 RT1170 的原因,不想讓 RT1170 鋒芒畢露,導致 7ULP 和 RT1010 黯然失色。如今恩智浦官網也上線了 i.MXRT1170,痞子衡從 6 月初拿到 i.MXRT1170 樣片至今已有四個月,現在終于可以放開聊一聊這顆劃時代的芯片了。

 

 

一、i.MXRT1170 增加了什么?

眾所周知,目前最強 i.MX RT 系列產品是 2018 年發布的 i.MXRT1060,下圖是 i.MXRT1170 內部模塊框圖,為了方便大家看出 i.MXRT1170 相比 i.MXRT1060 增加了哪些東西,痞子衡在 i.MXRT1170 模塊框圖上用藍圈標出了所有新增外設模塊,下面痞子衡會逐一介紹這些新增外設的特性。順便說一下,除了新增外設外,已有外設的數量在 i.MXRT1170 上也得到了增加,比如 UART 從 8 個變成 12 個,這對于工控應用來說也很重要,只是這不是痞子衡介紹的重點。

  

 

要說 i.MXRT1170 新增的最顯眼的東西,那當然非 400MHz 的 Cortex-M4 莫屬,i.MX RT 系列從 RT1170 開始首次引入了雙核,Cortex-M4 的引入可不僅僅是刷新 CoreMark 總分那么簡單(當然 6468 的跑分確實挺震撼),有了這顆 Cortex-M4,一些相對簡單的鍵盤響應、傳感器采集、電機控制等任務便可以交給它來做,而超強的 Cortex-M7 則可以專注在音視頻識別與處理、千兆以太網通訊控制等復雜任務上,即如下圖所示。

 

  

 

說完了雙核,痞子衡繼續從音視頻方面入手,看看 RT1170 帶來了哪些新外設。先說音頻,RT1060 上只有傳統音頻接口三件套(SAI/I2S、MQS、S/PDIF),而 RT1170 上新引入了 MICFIL(PDM 數字麥克風輸入)、ASRC(異步采樣率轉換器),有了 MICFIL 模塊,RT1170 可以從數字麥克風獲取 16bit PCM 音頻;有了 ASRC 模塊,音頻采樣率轉換從此 so easy,可以最大 10 通道并行轉哦。接著說視頻,RT1060 上僅支持并行 CSI/LCD 接口去獲取 / 顯示視頻,而 RT1170 上新引入了 MIPI CSI/DSI 接口,我們都知道采用 MIPI 接口的模組相較于并口具有速度快、傳輸數據量大、功耗低、抗干擾好的優點。此外 RT1170 還集成了一顆 GPU(來自 Vivante 的 GC355),支持 OpenVG 1.1,從此矢量繪圖、實時曲線、二 / 三次貝塞爾曲線啥的都不再是難事。
  

聊完了音視頻,該說通訊接口了,是的,你翹首以盼的千兆以太網控制器終于落戶 RT1170 了,并且一下子來了倆,一個支持 AVB,另一個兼容 TSN,工控行業的朋友看到這請不要大聲尖叫,控制一下情緒。此外 RT1170 還引入了 EMV SIM 模塊,兼容 EMV v4.3 和 ISO/IEC 7816-3 標準,萬事達卡、Visa 卡,通通告訴我密碼。
  

再簡單說一下模擬部分吧,i.MX RT 系列從 RT1170 開始首次引入了 DAC,跟 ADC 一樣,都是 12bit 精度,從此再也不用外接 DAC 啦。
  

最后隆重說一下安全部分,對于 RT1170 這么一顆劃時代芯片,不配以頂級安全模塊說不過去,RT1060 負責安保的硬件模塊主要是 DCP、BEE,到了 RT1170 上升級為了 CAAM、IEE、OTFAD,密鑰管理(PUF、UDF)以及加解密模式更加強大,CAAM 相比 DCP 無論是在簽名算法(RSA4096、SHA-512)還是加密算法上(AES-256、DES/3DES)都有了極大的豐富,并且 RT1170 上為 CAAM 還配了專用 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 增強了什么?  

講完了 i.MXRT1170 新增的東西,也有必要介紹一下 i.MXRT1170 增強的模塊,不能只見新人笑、不聞舊人哭嘛。老規矩,痞子衡在 i.MXRT1170 模塊框圖上用綠圈標出了所有增強外設模塊,下面痞子衡會逐一介紹這些外設到底增強在哪里。

 

 

i.MXRT1170 最大的增強之處便是其 Cortex-M7 核能跑 1GHz 主頻,從 600MHz 直接飛躍到 1GHz,單片機在 RT1170 出現之后終于發展到了 GHz 主頻,這點太具有劃時代意義了,遙想痞子衡當時學單片機時啟蒙的是 12MHz 主頻的 MCS-51 系列,性能與 RT1170 相比簡直地下天上之別,1GHz 主頻單片機已經不僅僅是單片機,而是單片機中的戰斗機,什么艱巨任務都能勝任了。
  

存儲器方面,首先內部 SRAM 從 1MB 擴展到了 2MB,相信現在再也不會有人抱怨內存不夠用了吧,并且 RT1170 首次引入了 ECC RAM,數據存取更可靠。外部存儲器接口方面,通過 SEMC 接口支持的 SDRAM 從 8/16bit 拓展到了 32bit,并且 SDRAM 主頻從最大 166MHz 升到了 200MHz,從此視頻顯示不再受 SDRAM 帶寬卡脖子了,SDRAM 綜合性能相比 RT1060 提升了 2.4 倍。NAND 也有了硬件 ECC 模塊(EXCC、MECC64)加持,最大可以提供 8bit 糾錯,不再需要低效 1bit SW ECC 來勉強支撐了。此外 FlexSPI 還首次支持了 16bit 的 Hyper Bus,不再局限于 1/2/4/8bit,并且增加了 0x30000000 的內存映射,下面放一張 RT1170 的內存 map 圖給大家一睹為快。

  

 

音視頻方面,主要是 LCD 接口有了重大升級,保留原第一代 eLCDIF 模塊之外,還加入了 LCDIFv2 模塊,這個 LCD 接口模塊就厲害了,可支持多達 8 層的透明混合(Alpha Blending)。
  

通訊接口方面,通過 uSDHC 支持的 eMMC 從 4.5 升級到了 5.0 標準,遺憾的是沒有進一步擴展 SDIO Slave 接口,可攻(主)不可守(從)。
  

模擬方面,ADC 采樣率從 1M sample/s 提升為了 2M sample/s。

  

講到這,基本上 i.MXRT1170 的特性痞子衡都說完了,這口氣憋了 4 個月,終于得已舒張,渾身通暢。

 

三、i.MXRT1170-EVK 簡圖

i.MXRT1170 隆重發布后還沒幾天,各大嵌入式交流群里已經討論激烈,大家都很關心芯片什么時候能買,官方 EVK 什么時候出來。為了給大家解解饞,痞子衡先放一張 RT1170-EVK 模塊簡圖讓大家過過目。
  

i.MXRT1170-EVK 標配 5.5 寸 720P 高清屏,百兆 / 千兆雙網口,各種音頻接口,各種存儲器(兩塊 16bit SDRAM 可拼 32bit SDRAM,首次加入了 Raw NAND),你可以盡情設計你的酷炫應用啦,偷偷告訴你痞子衡已經在 RT1170-EVK 上放起了高清 MP4 小電影了。

 

 

 

至此,飛思卡爾 i.MX RTyyyy 系列 MCU 的劃時代新品 i.MXRT1170 痞子衡便介紹完畢了,掌聲在哪里~~~

 

文中圖片均來自 NXP 官網