恩智浦推出MCX C系列,高能效、高性价比MCU!

发布时间:2024-08-02 09:12
作者:AMEYA360
来源:恩智浦
阅读量:1553

  恩智浦推出MCX C系列,进一步丰富MCX微控制器产品组合。MCX C系列不仅为低成本应用设计,还具有高能效和可靠的性能,进一步丰富整个MCX产品组合。

恩智浦推出MCX C系列,高能效、高性价比MCU!


  基于Arm Cortex,高性价比、高能效

  秉承在MCU领域深厚的技术积累,并着眼于未来,恩智浦自豪宣布推出MCX C系列——一款高性价比、高能效的Cortex-M0+ MCU,承诺长达15年持续供货,旨在助力8位和16位传统设计的升级换代。

  MCX C系列专为满足入门级工业和物联网市场的需求而设计,为广泛的应用场景打开了大门。无论是中小家用电器、家庭安全监控系统,还是智能照明、智能电源插座和直流风扇等,MCX C系列都为客户提供了全面选择,从入门级解决方案到高级解决方案。

  MCX C系列搭载运行频率48MHz的32位Arm Cortex M0+处理器,提供最高256KB的flash、最高32KB的SRAM以及最高16KB的Boot ROM。此外,MCX C系列还配备了全速USB和SLCD接口,以及低功耗模式,确保外设在节能状态下仍能保持高效工作。

  为何MCX C系列值得青睐?

  可靠、实惠

  目前,MCU解决方案的整体成本是应用开发的一项重要因素——高性价比并搭配开源开发工具的平台可为新产品开发人员提供竞争优势。

  MCX C系列正是这样一款入门级MCU,注重易用性,经济实惠且高度可靠。MCX C旨在满足各种入门级工业物联网应用的需求。

  低功耗高速接口

  当边缘设备在部署环境中无处不在时,能源变得尤为珍贵,然而,对于整体系统性能而言,高速处理能力同样不可或缺。

  MCX C系列支持低功耗节能外设和USB接口,USB2.0接口可实现12Mbit/s的全速操作。节能的外设能够减轻内核在节能和低功耗模式下的负载,当内核处于睡眠状态时保持外设的运行。段式LCD支持人机界面 (HMI),控制器能够生成相应的波形,驱动复用的数字、字母数字或自定义分段LCD面板。

  安全性

  MCX C系列基于从flash模块中所选模式实施外部访问安全策略。Flash模块向MCU提供安全信息,确认安全请求并限制对flash资源的访问权限。

  在未加密状态下,所有flash命令均可通过调试端口或用户代码执行。一旦flash加密,仅允许批量擦除操作,且调试端口无法访问内存位置。如禁用批量擦除功能,亦可阻止通过调试器执行批量擦除操作。

  应用领域广泛

  MCX C系列适用于多个市场应用领域,覆盖中小家电、家庭安防监控、智能照明、智能电源插座、直流风扇等各类场景。

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  智能电源插座

  MCX C:近距离深度解析

  MCX C系列采用48MHz Arm Cortex-M0+,涵盖多个产品家族。

  MCX C04x是入门级器件,采用16或24引脚QFN封装,配备32KB Flash、2KB SRAM和8KB Boot ROM。运行功耗低至50μA/MHz。

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  MCX C04x框图

  MCX C24x提供更丰富的功能与资源。Flash容量可达64KB、SRAM可达16KB, Boot ROM可达16KB。嵌入式ROM配备引导加载程序,支持使用内置USB FS2.0设备灵活进行程序升级。FlexIO可支持任何标准和自定义串行外设仿真。在超低功耗运行模式下,功耗仅为46μA/MHz,在停止模式下(保留RAM和RTC)更是降至1.68μA。该设备提供64引脚LQFP或32引脚QFN封装。

  MCX C44x是性能最高的系列。Flash容量可达256KB、SRAM可达32KB、Boot ROM可达16KB。除了有MCX C24x的特性之外,还支持多达24x8或28x4段的段式LCD。在超低功耗运行模式下,功耗低至54uA/MHz,在深度睡眠模式下低至1.96uA (保留RAM+RTC)。封装选项更加丰富,包括32和48引脚QFN、64引脚LQFP以及64引脚BGA。

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  MCX C14x/24x/44x框图

  低功耗

  电源管理控制器 (PMC) 提供多种供电模式,用户可根据所需的功能级别优化功耗。支持多种运行/等待/停止模式。MCU能在低于50μA/MHz的低功耗下运行,在深度睡眠模式下仅消耗2μA电流,同时保持寄存器数据不丢失。即便在深度睡眠模式,微控制器也能在短短4us内唤醒。

  大多数模块的时钟可以关闭以节省电力。PMC内置的低压检测 (LVD) 系统能够有效防止电压过低的情况。

  通讯与HMI

  MCX C系列具备丰富的通讯和HMI功能。USB以全速运行 (USB2.0达到12Mbit/s),并支持段式LCD接口。FlexIO功能提供了可定制化接口,能够支持包括UART、I2C、SPI、I2S、摄像头IF以及PWM/波形生成在内的多种协议。

  MCX C系列配备了两个低功耗UART通道,以及SPI和I2C接口,用于设备间通信。同时,提供了一系列通用输入输出 (GPIO) 引脚,可以直接驱动LED灯或功率MOSFET。段码式LCD控制器能够生成相应的波形驱动复用的数字、字母数字或自定义段码式LCD面板。该控制器最多可连接8个背板和47个前板,如8X47或4X51,并支持分段故障检测。

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  通讯与HMI

  高精度模拟

  MCX C系列配备一个16位逐次接近高速ADC,最多支持16个通道,并提供12/16位输出模式 (在MCX C04x芯片中为12位逐次接近ADC,最多支持8个通道)。

  此外,还内置了一个12位高速、低功耗的通用DAC。DAC的输出既可以通过外部引脚输出,也可以作为模拟比较器、运算放大器或ADC的输入之一。

  模拟比较器 (CMP) 模块提供一个电路,用于比较两个模拟输入电压,并配备一个6位数字-模拟转换器来提供一个信号。该模块还包括一个模拟多路复用器 (Analog MUX),可以从八个通道中选择一个模拟输入信号。

  电压参考模块提供一个缓冲参考电压,作为外部参考使用。缓冲参考电压也可用于内部ADC、DAC和模拟比较器。电压参考输出可以以0.5mV的分辨率进行微调,并通过专用引脚输出。

  性能提升

  MCX C系列具备多项先进的核心功能,显著提升整体性能。

  DMA模块能够在系统内存和外围设备之间异步传输数据,几乎无需处理器干预,提升整体系统性能。

  位操作引擎提供对外设地址空间进行原子读-改-写内存操作的硬件支持。这种实现方式为这类通用微控制器提供了强大而高效的读-改-写能力。

  对称交叉开关的实现允许不同主设备同时访问不同的子设备,支持32位传输,在单个时钟周期内完成。交叉开关可以配置为固定优先级或轮询子设备端口仲裁。

  时钟与定时

  MCX C系列为MCU提供多种时钟源选项。它具有一个运行频率为48MHz的高频内部参考时钟和一个可以8MHz或2MHz运行的低频内部参考时钟。此外,还可以使用外部晶体振荡器作为时钟源。分频器/预分频器可以实现多种频率选项,包括1KHz、32KHz和4MHz。外部晶体振荡器的运行频率可以在32KHz到3-32MHz之间。

  定时器/PWM模块提供了一个2到8通道的定时器,支持输入捕获、输出比较以及生成PWM信号,用于控制电机和电源管理应用。计数器、比较和捕获寄存器由一个异步时钟驱动,该时钟在低功耗模式下仍然可以保持启用状态。

  低功耗定时器可以配置为16位分辨率的时间计数器或脉冲计数器。它在所有电源模式下都能工作,并且在大多数系统复位事件中可以继续运行,可以用作日时计数器。

  实时时钟提供带溢出保护的32位秒计数器和32位警报。输入时钟源可以通过软件选择,并且具有可编程的16位预分频器。

  可扩展封装

  MCX C系列设计旨在提供成本与性能的卓越平衡,具有可扩展的内存和封装选项。这种灵活性确保了MCX C系列能够满足各种应用需求,同时保持成本效益和高质量标准。

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  MCX C系列提供以下几种行业标准封装:QFN16、QFN24、QFN32、QFN48、BGA64、LQFP64。

  MCUXpresso开发人员体验

  使用MCUXpresso软件和工具套件,可以快速高效地开发MCX C应用。我们为开发人员提供了多种软件开发方式选择。

  MCUXpresso软件和工具套件提供核心软件开发工具包 (SDK)、集成开发环境 (IDE) 和配置工具。

  MCX C的SDK包含低层级外设驱动程序、配置实用程序和中间件,如USB设备协议栈。

  SDK具有较高的灵活性,可以与多种IDE一起使用,例如:

  MCUXpresso for Visual Studio Code (VS Code):VS Code扩展,可以实现快速、灵活的开发

  MCUXpresso IDE:基于Eclipse的自定义IDE,简单易用

  IAR Embedded Workbench:安全认证且高度优化的C/C++编译器和开发环境

  Arm Keil MDK:具有广泛中间件的高性能Arm编译器

  开发板

  有三款FRDM开发板可作为经济高效且易于使用的开发平台。开发板可通过USB-C接口进行编程,并通过与Arduino兼容的接头提供I/O引脚。额外的引脚行确保了对MCX C微控制器的所有外设都能完全访问。调试器接头则提供了串行接口功能。

  恩智浦Expansion Board Hub和合作伙伴提供一系列的扩展附加板,它们都配备了与MCUXpresso SDK兼容的驱动程序和示例。

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  FRDM-MCXC444开发板

  FRDM系列开发板提供多种封装选项:

  ·FRDM-MCXC041: 48MHz Cortex-M0+, 32KB Flash, QFN-24

  ·FRDM-MCXC242: 48MHz Cortex-M0+, 64KB Flash, QFP-64, 全速USB

  ·FRDM-MCXC444: 48MHz Cortex-M0+, 256KB Flash, QFP-64, 全速USB和段式LCD

  MCX C系列的优势

  MCX C系列采用高性价比设计和节能的Arm Cortex-M0+处理器,以较低的成本提供高性能。它配备高达256KB Flash、32KB的SRAM、全速USB和段式LCD接口,非常适合边缘设备。

  MCX C系列得到MCUXpresso Developer Experience的全面支持,这意味着FRDM开发板可以轻松上手,并且能够支持MCUXpresso for VS Code等流行IDE。


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2026-09-24 11:55 阅读量:157
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2026-09-18 09:46 阅读量:237
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2026-09-14 10:34 阅读量:257
恩智浦丨看见“不可见”:基于先进AFE的精准感知,让机器人“心中有数”!
  如果说摄像头、激光雷达和IMU构成了机器人的眼睛与内耳,那么精密模拟测量便是它的“本体感知”——这种悄无声息的感知能力能够察觉到电流、应力和温度,让您洞悉其真实运行状态。  在众多实现这一感知能力的组件中,NAFEB43388可谓出类拔萃。它是一款稳健的多通道模拟前端 (AFE),具备8个可配置输入 (最高支持±25V)、一个24位Δ-Σ模数转换器 (ADC)、内置可编程增益放大器 (PGA)、面向电阻型传感器的激励源,以及坚固可靠的电磁兼容 (EMC) 与防错接保护。所有这些特性,均为实现工业级精度与韧性而设计。  它不是摄像头,也不是激光雷达,更无法运行同步定位与建图 (SLAM) 算法。但如果您的自主移动机器人 (AMR) 或人形机器人需要高保真地测量力、应力、电流或温度,同时还能抵御电气干扰,那么NAFEB43388将成为一个出乎意料却极具战略价值的构建模块。  NAFEB43388概览及其重要性  8个模拟输入 (单端或差分),可配置用于电压、电流、电阻、RTD及热电偶测量  ±25V输入范围,最高支持±36V过压保护  24位ΔΣ ADC,PGA (1至64个),集成电压/电流激励,低漂移基准  数据传输速率:7.5SPS→288kSPS,在约72kSPS时具有17位ENOB;SPI接口  EMC强化型输入,集成诊断功能、CRC校验,宽温度范围 (−40°C至+125°C),采用6mm × 6mm 40引脚HVQFN封装  简而言之,这是一款工业DAQ前端,经过小型化处理,适用于嵌入式系统。它非常适合静默、连续的测量任务,助力机器人延长使用寿命、实现更智能的载荷搬运,并提升运行安全性。  在边缘实现更智能的感知。借助NAFEB43388,构建更可靠的机器人及工业系统  自主移动机器人:精度创造价值  永不过载的AMR叉车  场景:仓库中的一台AMR叉车驶入托盘下方,升起货叉,在移动之前,它会检查安装在货叉架周围的4个称重传感器。  NAFEB43388的作用:称重传感器和应变计属于桥式传感器,需要低噪声、稳定的激励以及精确的增益。NAFEB43388提供精确的激励,应用可编程增益,并以24位分辨率进行数字化转换,从而能够分辨负载的细微变化 (例如“17号箱的放置有点偏离中心”)。这8个通道可覆盖平台或立柱上的多点感测,同时提供总载荷与负载分布信息,以确保平衡与安全。  成效:减少托盘倾覆事故。根据实际质量而非估算值制定更智能的路径规划和速度曲线。  AMR叉车在运输前验证有效载荷,称重传感器将举升力转化为可操作的安全数据。  早期预警:轴承、制动器与电池健康  场景:AMR已连续平稳运行数月。云仪表板显示一个趋势:在相同速度与负载条件下,电机相电流略有上升,同时轮边齿轮箱附近的温度也出现细微升高。  NAFEB43388的作用:该器件能够复用多种精密读数,例如基于分流式电流、RTD、热电偶以及总线电压,从而将电气信号与热信号融合成一个单一的健康度评分。凭借在72kSPS下的17位ENOB,它能够以足够快的速度收集数据以满足诊断需求,同时保持用于无漂移趋势分析所需的DC精度。强大的输入保护确保在嘈杂的工业电磁干扰环境下依然可靠运行。  成效:用计划性停机取代意外故障停机,使基于状态的维护成为现实。  恶劣的地面条件,脆弱的线缆连接  工厂和仓库对线缆并不友好:错接、热插拔事故以及浪涌现象时有发生。NAFEB43388具备±36V的过压耐受能力,以及出色的ESD和浪涌鲁棒性,提供了普通AFE和MCU ADC引脚所不具备的生存余量。其结果是故障更少,机械、电气和固件团队之间因问题归属而产生的争议也显著减少。  人形机器人:看见世界,感知世界  脚部感知地面  场景:一台人形机器人站在不平整的格栅上。它的摄像头和IMU能够确定其位置,但要保持平衡,还必须了解重量是如何在每只脚之间分配的。  NAFEB43388的作用:多轴足部力-扭矩传感器和分布式称重传感器,都能从同步、低噪声测量中获益。通过合理配置通道并共享激励,NAFEB43388能够检测出细微的负载变化,这对零力矩点 (ZMP) 控制和推力恢复至关重要。在该领域,精度通常比极高的千赫兹级采样率更重要,而Δ-Σ延迟对于100Hz至500Hz的控制环路而言处于可接受范围。  人形机器人足部力感知通过分布式负载测量,支持平衡控制与早期故障检测。  可信的扭矩与极限认知  场景:某个关节采用了带应变元件的串联弹性执行器 (SEA)。您需要精确的扭矩以实现阻抗控制。  适用性:NAFEB43388的24位ADC、PGA及激励源,均为应变计而量身定制。但请勿将其置于内部电机电流环路中 (5–20kHz):Δ-Σ转换延迟并不适合该任务。请将其与电机驱动器的快速SAR ADC或集成式分流感测配合使用,以实现电流控制;让NAFEB43388为外部阻抗与安全环路提供信息。  静默的守望者:热量、电压与结构应变  人形机器人功率密度高。在电机端盖中嵌入RTD,在逆变器上安装热电偶,在承重构件上贴附应变片,能够在分层或绝缘击穿之前发出早期预警。NAFEB43388的校准源与诊断功能,能够将这些微弱的信号转化为可操作的遥测数据,而无需在设计中使用大量模拟辅助板。  AMR载荷与健康感测结构框图。  人形机器人足部与关节感测结构框图。  不宜使用的场景及替代方案  基于激光雷达、摄像头、雷达及IMU的SLAM与感知属于数字、高带宽领域,在此类应用中,AFE无法提供附加价值。  内部电机电流环路应使用带有快速ADC (通常为逐次逼近型SAR) 的电机驱动器,并搭配隔离式分流放大器;将Δ-Σ AFE保留用于外环路与诊断功能。  拥有数百至数千个触觉单元的大型触觉皮肤,需要采用阵列优化的IC或矩阵扫描方案,而非8通道精密AFE。  上述限制源于NAFEB43388的转换模型与通道数量——其优势在于精度,而非面向高吞吐量的任务。  充分发挥NAFEB43388的作用  选择合适的数据速率  对于控制环路中的力、扭矩及RTD感测,通常有效带宽为500Hz或更低。NAFEB43388支持从7.5SPS到288kSPS的宽范围数据速率设置,使您能够根据滤波器和控制环路的实际需求进行精确选择,同时兼顾延迟与ENOB。  充分利用集成式激励  桥式传感器需要稳定的激励。与临时驱动器相比,使用AFE内置的激励源可减少BOM、节省PCB面积、最小化增益与偏移漂移,并通过器件的内部基准简化现场校准。  SPI带宽预算  8个通道以高数据速率运行时,数据量将显著增加。请合理规划MCU上的SPI时钟、DMA与缓冲;对多点力值读取采用时间对齐采样,以避免在平衡或载荷估算中出现混叠。  优先考虑生存能力  该器件的一个显著特点是具有稳健的前端保护(ESD、浪涌、错接)。在布线时,请注意高压模拟引脚的爬电距离与间隙,并将噪声较大的功率级予以物理隔离。这样您就能在实际工厂和仓库中保持数据手册级精度。  快速评估  恩智浦提供NAFEB43388 EVK Arduino shield评估板及示例固件,可快速探索电压、电流、RTD及热电偶等模式,从而减少那些不熟悉模拟原理图的机器人团队在开发初期所面临的阻力。  双机器人对比:小型案例研究  “重量智能型”AMR  某物流AMR曾出现轮子打滑,原因不明。工程师在升降台上安装了4个称重传感器,并将其接入NAFEB43388,从而能够实时估算有效载荷质量与重心位置。导航栈随后根据实际质量及重心偏移,对行驶速度与转弯速率进行限制。  成果:在一个月内,打滑干预次数减少了40%,轮胎磨损也显著降低。该AFE的±25V输入范围与EMC鲁棒性,使其能够在电气环境恶劣的叉车作业区稳定运行,无需重新设计。  立足更稳的人形机器人  某双足研究平台在格栅地板上进行脚尖离地动作时稳定性不足。通过在前脚掌增加分布式称重传感器,并将其信号经NAFEB43388进行同步读取,控制器能够检测到微小的侧向负载变化,并在支撑阶段调整踝关节阻抗。200Hz下Δ-Σ延迟处于可接受范围,而内部校准基准则有助于在板载电力电子设备附近的热量波动中保持测量精度。  精准感知,让机器人“心中有数”  NAFEB43388并非导航栈中的主角,而是一位静默的专家,让您的机器人保持准确、安全且耐用。  在AMR中,它支持有效载荷精度与基于状态的维护。在人形机器人中,它赋能力与扭矩感知、平衡控制及健康监测——前提是不将其置于千赫兹速率的电机环路中。  在高精度、稳健性与可配置性至关重要的场合使用它。将其与合适的驱动电子器件及控制架构搭配,您的机器人不仅能看得更清,还能更全面地感知和理解自身。
2026-09-04 13:43 阅读量:315
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