為什么說i.MXRT1170這顆MCU是劃時代的?

2019-10-13 10:33:00 來源:痞子衡嵌入式
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i.MXRT1170 : 數據手冊/詢價采購

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

 
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作者簡介
痞子衡
痞子衡

碩士畢業于蘇州大學電子信息學院,目前就職于恩智浦(NXP)半導體MCU系統部門,擔任嵌入式系統應用工程師。痞子衡會定期分享嵌入式相關文章

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