再谈单片机系列

智能车竞赛在三个省赛区(安徽省、山东省、浙江省)中要求同一个学校在相同的组别中可以报多支队伍,具体要求请参赛队伍参见各省组委会公布的具体要求。其中对于全国组委会没有指定单片机的组别,要求同一所学校的同一组别队伍需要使用NXP公司不同系列的单片机。近期有很多同学询问,究竟如何判断两个单片机属于不同的系列?


NXP公司根据不同的 应用领域和解决方案,提供非常多的单片机种类,详细信息大家可以登录到公司网站进行查询:

www.nxp.com


网站主页中Products一栏给出了主要的半导体器件的分类,第一部分就是微控制器(MCU)部分。这部分又分为三大类:处理器系列(Processor),微控制器系列(MCU)以及片上系统(SoCs)。

参赛队伍最主要使用的是MCU系列的单片机。这其中包括有两个大的种类:

1.Kinetis Cortext-M MCUs

2.LPC Cortext-M MCUs

这两个种类分别来自于NXP公司以及原来合并前的Freescale公司的单片机产品线。


参赛队伍如果使用的单片机来自于上面不同大类的品种,则肯定是属于不同系列的单片机。比较困难的是,在同一大类中,还存在着不同系列的单片机。那么如何区分呢?


对于NXP公司的Kinetis Cortext-M MCUs中,又分为如下几个系列的单片机:

V系列

主要用于实时控制,比如电机控制(BLDC直流无刷电机;PMSM永磁同步电机;ACIM交流感应电机)以及电能数字功率转换应用。

E系列

是5V工作电源系列,具有高可靠性和抗干扰特性。在恶劣电磁干扰环境中使用。面向白色家电以及工业领域。

EA系列

用于汽车工业中,提供高等级芯片和长期供货。

K系列

芯片性能高。提供丰富的片内资源。包括最高有2M字节嵌入式FLASH和1M字节SRAM,先进加密和互联功能(Ethernet, USB,CAN)。

L系列

提高低功耗和小封装应用。

W系列

具有射频通信功率和低功耗无线通信方案。

M系列

面向电表、流量表应用所具有的低功耗、高精度测量。


对于K系列又分为以下9个子序列:K0x,K1x,K2x,K3x,K4x,K5x,K6x,K7x,K8x。这些子系列中主要区别在于具有各具特色的外设,例如:LCD,USB ,高精度ADC,Ethernet,Graphic LCD,加密等。


在同一子序列中有根据资源的多少分为不同的型号。例如对于K6x子系列,有分别有K60,K61,K63,K64,K65,K66,它们的功能基本相同,只是在MCU主频,内存容量,封装大小产生了区别。



最后回到智能车竞赛中,究竟如何定义不同的单片机系列?


规定使用不同系列单片机的目的是为了避免队伍之间在硬件和软件有过度的重合,实际上做到这一点并不容易。这主要是这些单片机编程过程中,对于不同内部模块的使用,只要通过对应的底层封装好的驱动程序便可以屏蔽掉单片机内部资源的不同,使得上层的应用程序可以具有很高移植通用性。尽管如此,为了提高队伍之间的差异性,还是需要定义出区分不同系列单片机的标准。


如果单片机的型号仅仅是最后一位数字,所代表的的MCU在主频、内存容量、封装形式的区别则属于同一系列的单片机,比如:K60,K66属于同一系列单片机。在此之上,在单片机的大的序列、种类以及功能方面的区别,表现在单片机型号上,是在前面的型号字母差别(E,V,K,L,LPC),主序列号差别(K0x,K1x等等),M-内核差别(M0,M3,M4,M7)差别,这些都属于不同系列的单片机,比如K60, KEA128, KL128等。




从第11届开始,智能车竞赛就放宽了对于单片机使用数量的限制,所以大家可以在智能车模中针对不同的任务设计使用不同类型的单片机。你在车模中使用了多少单片机呢?