TI新推M4内核MCU，卖的不是硬件！

　　与去年6月来中国时一样，TI Stellaris 微控制器业务部总经理Jean Anne Booth依旧穿着黑色西服套裤、黑色方头皮鞋，项上挂着珍珠项链，优雅、职业。但这一次不同，Jean谈的不再是TI和Luminary在产品、技术上的融合，而是Stellaris并入TI大家庭后第一次的“全TI”产品——LM4Fx。


TI Stellaris 微控制器业务部总经理Jean Anne Booth

　　这个全球第一款基于Cortex-M4内核的65纳米微控制器系列产品，就这样悄然亮相了。

　　为何M4？

　　自2010年开始，Freescale、NXP、瑞萨等厂商都陆续发布了基于M4 MCU的信息，就在几天前，ST也发布了其最新的M4 MCU系列。究竟什么样的魔力，能够吸引诸多半导体厂商争相恐后地加入到M4的行列？

　　Jean的回答似乎能够解开我们的疑问：到目前为止，TI Stellaris系列产品仍然是全球唯一带有以太网 MAC+PHY的MCU，拥有了很好的整合性，但随着市场的不断发展，客户需要更多一点的空间用于拓展新的内容与功能、需要MCU提升成本效益的集成化、具备适合便携性的低功耗功能以及拥有实现产品快速上市的软件及工具。整个产品线还需要具备可调节性和可扩展性。因而，TI开始考虑“做新的Stellaris产品” LM4Fx——基于M4系列的MCU，旨在扩展Stellaris系列产品线，从而为客户提供更多的选择。




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　　就是M4！

　　该款新型低功耗、浮点 Stellaris® Cortex™-M4F 微控制器系列，能够一如既往地为开发人员提供基于 ARM 的领先嵌入式处理解决方案。所有LM4Fx Stellaris 微控制器均可提供浮点功能，其可获得性能提升空间及业界一流功耗，以应对便携性及功率预算方面提出的要求。此外，开发人员还拥有多种高性能模拟、内存和连接选项，从而最好地满足广泛的应用领域中对设计参数的需要，如工业自动化、运动控制、健康与健身等等。

　　性能与价格的权衡

　　“我们M4F产品线中，有40颗不同的MCU  IC，最低价钱是1.5美金，”Jean介绍，凭借浮点性能及领先的集成度，M4F能够降低系统成本并提升性能。性能方面的提高主要表现在：

　　用于实现高精确度的２个高性能 12 位模数转换器 (ADC) 和三个比较器可支持混合信号应用，其中12 位 ADC 准确度可在 1 MSPS 全采样速率下实现，不需要任何的硬件平均，从而免除了所有的性能折衷。所有的Stellaris Cortex-M4F MCU 都提供浮点运算单元，高达256KB 闪存和32KB 的SRAM以及丰富的连接外设：8个UART、6个I2C、4个SPI、CAN和1个USB OTG等，无需为获得高精确度而牺牲性能。

　　与专门用于做研究不同，工程师做产品开发不需要选定一颗性能最高的产品，而是需要在性能、价格上找到一个平衡点，满足最终用户的要求。M4F系列恰恰充分考虑到了这个平衡点——高达 80 MHz工作频率的ARM Cortex-M4F 浮点内核， 可为实现应用差异化提供有针对性的性能提升空间。



　　低功耗设计

　　降低成本，提升性能，这个矛盾一直敦促着集成电路的发展。最新的M4F系列待机电流低至 1.6 μA ，运行RTC 模式低至1.7 μA， 500μs 或更短的唤醒时间，因而可实现更长的电池使用寿命并支持受限的功率预算。TI 丰富的模拟电源管理产品系列作为补充，从而优化了系统功耗效率， 因而很多手持应用可以在M4F里进行很好的传承。此外，新型 Stellaris MCU 是首批采用 65纳米 (nm) 工艺制造的基于 Cortex-M 的微控制器，从而为实现更高的速度、更大的内存甚至更低的功耗铺平了发展道路。

　　软件开发至关重要

　　“现在不是在卖硬件，而是要卖软件和服务，”据Jean介绍，70%的工程师认为软件是选择处理器时的首要标准。一般而言，传统软件开发往往需要经历硬件定义—>芯片开发—>仿真—>第一次投片制造—>软件开发—>芯片设计完成后的确认，即真正的软件开发直到第一次投片制造才开始。而与此不同的是，Stellaris系列在开发新产品时之初，就已经开始做软件研发。因而当IC从晶圆厂出来时，已经有很适合的软件与之搭配。

　　StellarisWare ——TI 的免费许可且免版税的软件可供用户下载， 其包括数以百计的工程示例、应用和外设程序库以及开源堆栈。TI 还将该软件预先装入 ROM以节省闪存空间。此外，具有代码兼容性使得系统设计人员能够借助 220 多款 Stellaris Cortex-M 微控制器轻松进行设计调整。



　　此外，Stellaris 微控制器套件可由 5 种常用 IDE 支持，可在 10 分钟或更短时间内跨越式启动设计。据悉，EK-LM4F232 评估套件将很快能够订购：www.ti.com/cortexm4-pr-es，预计的订货至交货时间不超过 2 周。 



发布会现场实拍


　　拥有了浮点及低功耗的M4F系列能够实现更多功能，以高端手表为例，这些手表往往需要具备用于测绘距离、速度和仰角的GPS、用于更新及同步至云端的Wi-Fi、用于直接连接PC 的USB、用于网络堆栈、数据记录及可扩充特性的内存和无线传感器支持。因而MCU上需要写入很多软件，同时还要具备低功耗性能。M4F的低功耗、32位浮点运算功能，能够实现很好的系统设计。

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　　快速增长的市场

　　至此，拥有5年历史的Stellaris产品线，随着最新的M4F系列的加入，已经可以提供220 多款StellarisMCU，让客户挑选不同的产品满足他们的需求。

　　作为基于ARM的MCU/MPU是市场的领先供应商， TI　ARM核的产品TI 出货现已超过60 亿颗，并持续投资开发从起价1 美元，到超过1GHz的各系列可扩展平台。通过提供丰富的 ARM 解决方案产品库，包括 Stellaris Cortex-M 微控制器、Hercules Cortex 微控制器、Sitara™ Cortex-A8 和 ARM9 MPU 以及 OMAP™ 应用处理器，TI 可协助客户提升性能、利用好众多外设及降低系统成本，针对差异化特性及未来的灵活性提供足够的提升空间。　　

　　纵观处理器发展史，似乎二十年的历史中，没有哪个架构可以像ARM一样发展如此之快。据Semicast预测， 2010年基于ARM的市场规模已达到200亿美元，至今已经发货的ARM核数量为250亿个。





　　附：

　　基于ARM的处理器，配合TI MCU和DSP产品系列，通过统一的软件工具平台，并提供很好的开发工具，帮助工程师更快地实现产品涉及。


  
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　　参考文档：
白皮书：Stellaris Cortex-M4F 微控制器：www.ti.com/cortexm4-pr-mc
Stellaris Cortex-M4F 微控制器视频：