兆易创新: 基于GD32的指夹式血氧仪方案

Release time：2023-02-14
author：Ameya360
source：网络
reading：2725

　　使用GD32E230C8T6作为主控MCU，是中国首款基于全新Arm? Cortex?-M23内核的通用微控制器产品，取代及提升传统的8位和16位MCU，并替代Cortex-M0/M0+产品，带来更具性价比的解决方案。该系列MCU不仅拥有超值的高速处理能力，还提供了丰富的接口资源来增强连接性。

　　整个血氧仪通过2节AAA电池供电，内部ADC可以实时监测电池电量，开机和设置参数均通过一个按键完成，蜂鸣器用于开机提示和报警提示。发射管通过PWM驱动，接收管的信号通过ADC采样。OLED通过SPI接口与主控相连接，用于显示各种参数和波形信息。

兆易创新: 基于GD32的指夹式血氧仪方案

　　方案特点

　　显示：采用双色OLED，支持四向切换显示

　　报警：声光报警、上下限可调

　　电池：2节AAA电池

　　自动关机：8秒无操作自动关机

　　体积小、重量轻、携带方便

　　产品规格

　　血氧饱和度测量范围：70%-99%

　　血氧饱和度测量精度：80%-99%，范围±2%，≤70%，精度无定义

　　血氧饱和度分辨率：血氧饱和度±1%

　　脉率测量范围：30-240BPM

　　脉率测量精度：±1%或±1BPM

　　功耗：小于30mA


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兆易创新GD32 MCU家族高性能产品再添新锐：GD32F503/505系列芯片实力亮相
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兆易创新GD32 MCU家族高性能产品再添新锐：GD32F503/505系列芯片实力亮相

　　11月4日，兆易创新(GigaDevice)今日宣布正式推出GD32F503/505高性能系列32位通用微控制器，显著扩大了基于Arm® Cortex®-M33内核的产品阵容，为GD32 MCU高性能产品线再添新锐。该系列基于Arm®v8-M架构，主频高达280MHz，具备灵活的存储配置、高集成度、内置多种安全功能，为高性能计算提供坚实基础，可广泛应用于数字电源、工业自动化、电机控制、扫地机、BMS、人形机器人等多元化场景。GD32F503/505系列MCU现已开放样品及开发板申请，将于12月起正式量产供货。　　更高主频，实现卓越性能　　GD32F503/505系列芯片采用Arm® Cortex®-M33高性能内核，GD32F505主频280MHz，GD32F503主频252MHz，依托高效的Arm®v8-M架构，内置高级DSP硬件加速器和单精度浮点单元(FPU)。GD32F503/505系列芯片可提供高达4.10 CoreMark/MHz和1.51 DMIPS/MHz的卓越性能。　　该系列芯片配备了高达1024KB Flash和192KB SRAM，用户可根据自己应用场景，通过分散加载方式，灵活选择Code-Flash、Data-Flash、SRAM容量。这一特性允许用户根据特定应用场景“量体裁衣”，在复杂的工业控制及消费电子产品中实现资源的最优化配置，显著提升设计弹性与成本效益。　　外设灵活扩展，工业级稳定可靠　　GD32F503/505系列集成了丰富的外设资源，集成了3个采样率高达3Msps的ADC(最多支持25通道)，并配备1个快速比较器与1个DAC，可实现快速保护等功能。同时支持多达3个USART、2个UART、2个I2C、3个SPI、2个I2S、2个CAN-FD和一个USBFS接口，轻松连接各类外部设备。　　此外，GD32F503/505系列具有强大定时系统，拥有1个32位通用定时器，5个通用16位定时器、2个16位基本定时器，2个16位PWM高级定时器，升级专为数字电源、电机控制等应用提供精准灵活的波形控制与强大保护机制。　　GD32F503/505系列的工作电压范围为2.6V至3.6V，支持-40°C至+105°C的工业级工作温度。其精心设计的三种省电模式，为开发者提供了灵活的最大化功耗优化方案，使其在追求极致性能的同时，也能胜任对功耗敏感的便携式设备和电池供电应用。　　GD32F503/505系列芯片采用增强型的电磁兼容与可靠性设计，具备卓越的综合性能与长效使用寿命。在典型工业场景下，该系列芯片可持续运行超过25年，并集成高等级ESD防护能力，支持接触放电8KV与空气放电15KV。其HBM/CDM抗扰度在三次Zap测试中仍稳定维持4000V/1000V，展现出优于工业与家电等行业常规标准的可靠性余量，保障了系统在严苛电气环境中的长期稳定运行，无惧严苛挑战。　　主动防御，守护设备数据与代码安全　　GD32F503/505系列微控制器构建了全方位的芯片级安全架构，提供安全启动和安全更新软件平台(SBSFU)，配合用户安全存储区域等硬件安全特性，实现多级代码与数据的保护，可完成固件升级、完整性、真实性验证及防回滚检查。该系列芯片内置硬件安全引擎，集成SHA-256哈希算法、AES-128/256加密算法及真随机数发生器(TRNG)，此外，每颗芯片均拥有独立UID，为设备身份认证与生命周期管理提供唯一性保障。　　GD32F503/505系列芯片构建了多路看门狗、电源时钟监控及硬件CRC等为核心的多层级硬件安全机制，全方位保障系统可靠性与数据完整性。此外，其GD32F5xx系列MCU配套的STL(Software Test Library)软件测试库获得德国莱茵TÜV IEC 61508 SC3(SIL 2/SIL 3)功能安全认证。为助力客户产品快速满足认证要求，该系列还提供了完整的功能安全包(Safety Package)，内含安全手册、FMEDA报告及安全自检库等关键资料，为工业应用构建了高可靠性基石。　　完备生态支持，加速创意落地　　GD32F503/505系列芯片提供了丰富的产品型号，覆盖LQFP100/64/48、QFN64/48/32、BGA64等多种封装，可以满足各种小型化设备需求。　　GD32具备全链条开发生态，为项目落地提供无缝支撑。兆易创新提供了免费的集成开发环境GD32 Embedded Builder IDE、调试下载工具GD-link以及多功能编程工具GD32 All-In-One Programmer。此外，Arm® KEIL、IAR和SEGGER等行业主流工具厂商也将为该系列产品提供包括编译开发和跟踪调试在内的全面支持。
2025-11-04 14:18 reading：201
兆易创新GD30BM2016系列破解BMS AFE四大痛点
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兆易创新GD30BM2016系列破解BMS AFE四大痛点

　　在全球碳中和、能源数字化浪潮席卷下，电化学储能产业正以年均30%的速度狂飙突进。在这场万亿级产业变革中，模拟芯片作为电子系统的“神经网络”，其国产化进程不仅关乎产业链安全，更将成为决定中国科技产业全球竞争力的关键变量之一。　　伴随5G、物联网、人工智能等新兴技术的快速发展，模拟芯片在消费电子、新能源汽车、通信、工业控制等领域扮演着关键角色，市场需求持续增长。其中，模拟电源管理芯片(Analog PMIC)作为电子设备电源管理系统的核心部件，不仅需求随之激增，而且呈现出高性能、高集成、高可靠性的发展趋势。　　作为中国领先的无晶圆厂半导体公司，从2019年开始，兆易创新便积极布局模拟芯片领域，将其作为企业未来的核心增长点之一，不断突破企业增长边界，提升生态协同价值，构建国产模拟芯片的突围路径。　　从存储、MCU到模拟芯片的战略演进　　模拟芯片作为连接物理世界与数字世界的桥梁，具有产品品类多样、集中度不高、产品生命周期长、下游应用广泛等特点，被称为“黄金级赛道”。然而，目前中国模拟芯片产业整体呈现“国产化水平偏低、细分领域加速追赶”的发展态势。相关机构数据显示，2024年中国模拟芯片国产化率不到20%，整体国产化空间较大。　　面对模拟芯片技术壁垒高、产品品类繁多的特点，兆易创新将其在存储和MCU等领域的成功经验延伸至模拟芯片领域，通过“内生孵化”的策略和独特的“MCU+”协同优势，构建起“通用+专用”的模拟芯片产品矩阵，并围绕产品组合协同战略，推动国产替代向系统级解决方案升级。　　目前，兆易创新在模拟芯片的布局主要有6大品类，覆盖通用电源、电机驱动、充电管理、锂电池管理芯片、信号链、专用标准芯片，对应700+产品型号，可实现通用产品和专用产品广泛覆盖，满足行业多样化应用需求。　　GD30BM2016：切入高价值赛道的“尖兵”　　作为连接电池包与主控MCU的桥梁，AFE芯片负责高精度地采集电芯电压、温度及电流等关键信息，并执行电池均衡、提供保护功能，是BMS的核心组件之一。然而，当前低压电池管理系统(BMS)AFE行业仍然存在诸多痛点和难题：一是在不同功耗下、高低温等条件下，电芯电压/电流/温度测量精度不足;二是单芯片无法支持多串数的兼容设计;三是电池包的安全性有待提升;四是因外部环境的变化，供应链稳定性不足，海外依赖风险高，交期不稳定。　　为此，兆易创新通过开发高性能、强可靠性、纯国产供应链的GD30BM2016系列BMS AFE产品，解决以上痛点和难题。作为工业级高精度电池模拟前端(AFE)芯片系列，GD30BM2016系列核心特点在于：一是测得准、快，全温范围内电压采集误差仅±5mV(-40~85 ℃)，温度测量精度优于±3℃，电流测量精度±10 uV;二是采用单套模拟IP+数字逻辑，只需做一次认证、一次开发，就可以覆盖电芯3~16串全系软硬件兼容设计，避免后期反复做硬件的测试，进一步降低产品开发成本;三是采用100V高压BCD工艺器件，具有强抗浪涌、热插拔、乱序与ESD干扰能力，同时在主动保护策略上采用硬件双检测(ADC+CMP)，提高产品的安全性;四是采用国内独立的晶圆与封测供应链，支持国产化需求，具备大规模交付能力。　　与此同时，该系列芯片不仅具有高精度、高集成度的特性，还具有灵活扩展能力，可与GD32 MCU等其他产品线进行生态组合，精准解决电动工具、二轮车、便携储能、户储/家储、铁塔备电、AGV、机器人等行业痛点，满足行业定制化的需求，具有较高的性价比和应用潜力。比如，在一个机器人方案中，兆易创新可以提供主控MCU、用于存储固件的NOR Flash，以及电机驱动芯片和锂电池管理芯片。　　这种“组合拳”式的打法，不仅能为客户提供更高的集成度和更优的系统成本，还能显著缩短客户的研发周期，从而建立起远超单一产品供应商的强大护城河。而GD30BM2016在高精度测量、高性价比和多应用场景上的表现，使其成为兆易创新在模拟芯片领域的重要“尖兵”，助力其在高价值赛道上实现“1+1>2”生态协同效应。　　构建坚实的技术生态协同壁垒　　当前，全球能源转型和“双碳”目标驱动模拟芯片市场持续爆发，为中国本土模拟芯片企业提供了“水大鱼大”的成长环境。IC Insights数据显示，2023年全球模拟芯片市场规模达832亿美元，预计到2028年将突破1200亿美元，年复合增长率(CAGR)约为7.5%。　　然而，在这个万亿级市场，不可忽视的一个残酷现实：中国模拟芯片国产化率不足20%，高端市场更是被国际巨头垄断。与此同时，这些国际模拟芯片大厂基本采用IDM(Integrated Device Manufacturer)模式，即集“设计—制造—封测”环节为一体，可以将设计和工艺整合起来开发新产品，具备更强的资源聚集能力，能够更好地掌握创新主动权。　　为了应对国际巨头的技术壁垒和生态体系，以及顺应国产化替代大势，兆易创新以高精度模拟芯片为切入点，持续扩展产品线，覆盖电源管理、信号链、电机驱动、BMS AFE等方向，同时通过与国内晶圆厂和封装测试企业的紧密合作，不断提升产品的良率和可靠性，缩短客户导入周期。　　除了在国产替代领域发力，兆易创新还凭借在MCU市场拥有庞大的客户基础和强大的品牌影响力，强化“MCU+模拟”协同战略，为客户提供更完整的BMS系统级解决方案，不断提升市场吸引力和客户黏性，形成了强大的业务生态协同效应。　　此外，兆易创新还积极布局高端与差异化市场，深刻洞察人工智能、物联网、新能源等新兴技术未来趋势，聚焦高集成度、低功耗、专用化方向，将模拟芯片技术与新兴市场需求紧密结合，全力支持AI数据中心、人形机器人以及AIoT设备等快速增长的市场。　　如今，模拟芯片这个"长周期、高壁垒、慢变量"的赛道，正吸引越来越多的中国本土芯片“躬身入局”。中国模拟芯片产业也从“单点突破”迈向“系统赋能”阶段。未来，在模拟芯片战略演进中，兆易创新将充分发挥其在MCU和存储等领域的协同优势，构建起坚实的技术生态壁垒，为数字能源革命注入强劲动力。
2025-10-28 14:32 reading：418
兆易创新GD32F5xx与GD32G5xx STL软件测试库获颁IEC 61508功能安全认证
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兆易创新GD32F5xx与GD32G5xx STL软件测试库获颁IEC 61508功能安全认证

　　兆易创新GD32F5xx与GD32G5xx系列MCU配套的STL(Software Test Library)软件测试库获得德国莱茵TÜV授予的IEC 61508 SC3(SIL 2/SIL 3)功能安全认证。这是继GD32H7与GD32F30x STL之后，兆易创新在功能安全领域实现的又一重要拓展，已实现Arm® Cortex®-M7、Cortex®-M4及Cortex®-M33内核MCU的全面覆盖。依托这一布局，兆易创新将持续为全球工业控制、能源电力、人形机器人等关键领域客户，提供高性能、高安全性的多元化产品与配套软件解决方案。　　随着工业自动化等领域对安全性要求的不断提升，功能安全已成为嵌入式系统设计的核心要素。兆易创新基于Arm® Cortex®-M33内核的GD32F5xx与GD32G5xx系列MCU已发展成为工业高性能应用的重要选择。其中，GD32F5xx系列MCU主要面向能源电力、光伏储能、工业自动化等对处理性能和控制精度有严格要求的应用领域。GD32G5xx系列则凭借出色的处理性能、丰富多样的数字模拟接口资源，以及WLCSP81(4x4)超小封装在内的多种封装形式，广泛适用于人形机器人、数字电源、充电桩、储能逆变、变频器、伺服电机、光通信等多元化场景。与之配套的STL软件测试库可对MCU内部模块进行实时监控与系统检查，能够有效检测随机硬件故障，并在识别到异常后立即触发预设的安全响应机制，确保MCU始终置于安全状态，从而降低潜在的风险隐患。　　此次认证的获得，不仅彰显了兆易创新在功能安全体系构建、技术实现与流程管理方面的深厚积累，更体现了公司对国际安全标准的持续遵循与坚定承诺。未来，兆易创新将继续推进功能安全在多元产品线的纵深布局，致力于以更安全、更可靠的产品，赋能千行百业的智能化升级与高质量发展。
2025-10-24 09:40 reading：318
兆易创新与纳微半导体数字能源联合实验室揭牌，加速高效电源管理方案落地
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兆易创新与纳微半导体数字能源联合实验室揭牌，加速高效电源管理方案落地

　　10月13日，兆易创新(GigaDevice)与纳微半导体(纳斯达克股票代码：NVTS)共同设立的“数字能源联合实验室”在合肥正式揭牌。该实验室将GD32 MCU领域的深厚积累，与纳微半导体在高频、高速、高集成度氮化镓以及拥有沟槽辅助平面技术的GeneSiC碳化硅领域的产品优势相结合，面向AI数据中心、光伏逆变、储能、充电桩、电动汽车等新兴市场，提供智能、高效的数字能源解决方案。纳微半导体系统应用工程副总裁黄秀成(右)与兆易创新高级副总裁MCU事业部总经理李宝魁(左)合影　　夯实数字能源基石，注入强劲“芯”动力　　自筹备以来，数字能源联合实验室已取得一系列丰硕成果，先后推出4.5kW、12kW服务器电源，以及500W单级微型逆变器等解决方案。这些方案以先进拓扑，满足行业“高效率、高功率密度”等需求演进方向。方案的落地不仅展现了兆易创新与纳微半导体在数字能源领域的创新实力，也凸显了双方技术融合所带来的独特优势与市场竞争力。　　500W单级光伏微逆方案基于兆易创新GD32G553 MCU与纳微双向GaNFast™氮化镓功率芯片，采用单级一拖一架构，具备高效率、低损耗、高集成度和成本优化等优势。结合优化的混合调制策略与软开关技术，峰值效率超过97.5%，CEC效率超过97%，MPPT效率超过99.9%。单级架构直接实现直流到交流的转换，省去一级直流-直流变换环节，提升功率密度，并减少器件数量和损耗。通过磁集成设计与纳微双向氮化镓开关，可进一步缩小尺寸，降低BOM成本。　　基于兆易创新GD32G553 MCU，结合纳微GaNSafe™氮化镓功率芯片与第三代快速碳化硅MOSFETs产品的4.5kW和12kW AI服务器电源方案，专为AI和传统服务器以及超大规模数据中心设计。其中的12kW方案不仅符合开放计算项目(OCP)、开放机架v3(ORv3)及CRPS规范，更以极简元器件布局，超越80 PLUS红宝石“Ruby”标准，实现97.8%峰值效率。　　迈向全球能源转型　　推动绿色与智能技术融合　　在全球能源转型的大背景下，数字能源解决方案的需求正在迅速增长。AI、大数据、云计算等新兴技术不断推动能源行业的变革。特别是在绿色能源和智能电源管理领域，创新技术和系统集成已成为实现更高效、更环保、更可持续电力系统的关键。　　揭牌仪式上，纳微半导体系统应用工程副总裁黄秀成与兆易创新高级副总裁、MCU事业部总经理李宝魁共同为实验室揭牌，并就未来合作方向及实验室运营模式进行了深入探讨。双方一致表示，将以联合实验室为平台，深化技术协同，加速创新成果转化。　　纳微半导体系统应用工程副总裁黄秀成表示：“联合实验室的成立是纳微半导体与兆易创新战略合作深化的重要里程碑。我们将充分发挥氮化镓技术在高效电源管理中的优势，结合兆易创新在MCU领域的深厚积淀，共同开发面向未来的数字能源解决方案，为全球客户带来更高效、更环保的创新产品。”　　兆易创新高级副总裁、MCU事业部总经理李宝魁表示：“数字能源是兆易创新的核心应用方向之一。通过与纳微半导体的合作，我们将高性能GD32 MCU与领先的GaNFast™氮化镓技术深度融合，为客户提供更具竞争力的解决方案。这不仅是技术层面的协同创新，更是双方推动绿色能源、助力产业智能化转型的坚定承诺。”　　此次联合实验室的成立，不仅是对兆易创新与纳微半导体前期合作成果的肯定，更预示着双方在数字能源领域的广阔合作前景。未来，实验室将继续以技术创新为核心，加速高效电源管理方案在更多应用场景的落地，驱动数字能源产业的高质量发展。
2025-10-13 16:08 reading：434
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