Кроссоверный микроконтроллер NXP i.MX RT500 Cortex-M33 объединяет DSP, 2D-графический процессор для носимых устройств и устройств Интернета вещей


NXP i.MX RT500 — это второй кроссоверный микроконтроллер с ядром Cortex-M33 после серии NXP i.MX RT600, анонсированной в 2018 году, и оптимизированный для маломощных HMI-приложений, таких как носимые устройства, устройства Smart Home и IoT.

Кроссоверные микроконтроллеры NXP i.MX серии RT500 NXP обычно работают на частоте 600 МГц или более, но NXP i.MX RT500 Cortex-M33 ограничен 200 МГц и в сочетании с 200 МГц Tensilica Fusion F1 DSP, а также 2D-графическим процессором и оптимизацией энергопотребления, обеспечивающей длительный срок службы батареи. Срок службы носимых устройств, например умных часов, до 40 дней без подзарядки.

Основные характеристики и спецификации NXP i.MX RT500:

  • Ядро MCU — Cortex-M33 с частотой до 200 МГц с Arm TrustZone, M33 встроенный блок защиты памяти (MPU), аппаратный ускоритель PowerQuad для функций DSP, криптосопроцессор CASPER для асимметричных криптографических алгоритмов
  • Ядро DSP — Cadence Tensilica Fusion F1 DSP с частотой до 200 МГц
  • Встроенная память
    • До 5 МБ системной SRAM, доступной как для центрального процессора, так и для механизмов прямого доступа к памяти
    • 2x 32 КБ кэш-памяти FlexSPI
  • Интерфейс внешнего хранилища
    • Quad/Octal SPI Flash с динамическим описанием
    • 2х интерфейса для карт памяти SD/eMMC, включая один с поддержкой eMMC 5.0 с HS400/DDR
  • Графика — 2D-графический процессор с ускорением векторной графики
  • ЖК-интерфейсы
    • 8/10/16/18/24-битный параллельный ЖК-дисплей (FlexIO)
    • MIPI DSI
  • Камера — CSI 8/10/16-бит, параллельный (FlexIO)
  • Периферийные устройства
    • 8-канальный цифровой микрофонный интерфейс
    • 1x USB высокоскоростной хост-порт/контроллер устройства
    • До 12х интерфейсов FlexComm, конфигурируемых как SPI/I2C/I2S/UART
    • 1x SPI до 50 МГц
    • 2x интерфейса шины I3C
    • 12-битный АЦП до 1 Мбит/с
    • 2x 32-канальных движка DMA
  • Безопасность
    • Надежная изоляция
      • Безопасная среда выполнения с помощью технологии Arm TrustZone для ARMv8-M
      • Изоляция симметричного ключа с помощью аппаратных механизмов
    • Безопасная загрузка
    • Безопасное хранилище — хранилище ключей на основе физически неклонируемых функций (PUF), дешифрование AES на лету (OTFAD) внешней флэш-памяти для хранения кода
    • Безопасная отладка — механизм проверки подлинности отладки на основе сертификатов
    • Обновление прошивки с защитой аутентичности (с подписью RSA) и конфиденциальности (с шифрованием AES-CTR)
    • Криптоускорители HW — 256-битный AES, TRNG с 256-битной энтропией, SHA-256 и SHA-1
    • 128-битный универсальный уникальный идентификатор (UUID) и 256-битный идентификатор составного устройства (CDI)
    • Часть программы EdgeLock Assurance
  • Корпус — FOWLP249, WLCSP141

Глядя на таблицу, можно увидеть три основных компонента: i.MX RT595 (DSP + GPU + 5 МБ SRAM), i.MX RT555 (GPU, 5MB SRAM, но без DSP) и i.MX RT533 (3MB SRAM, ни DSP, ни GPU).

Микроконтроллеры серии NXP i.MX RT500 поддерживаются MCUXpresso SDK с графической библиотекой с открытым исходным кодом LVGL, а библиотеки AI также поставляются с «eIQ Inference with TensorFlow Lite Micro» и библиотекой Voice Intelligent Technology (VIT) для включения голосового интерфейса с постоянным обнаружением голоса и локальными командами. Как мы увидим ниже, микроконтроллер NXP i.MX RT500 также может запускать FreeRTOS, и предлагается несколько других коммерческих решений.

MIMXRT595-EVK

Компания NXP разработала один комплект средств разработки на базе кроссоверного микроконтроллера NXP i.MX RT595 с MIMXRT595-EVK, что позволяет разработчикам оценивать функции хранения, отображения и звука нового процессора, опционально с использованием экранов Arduino и 5,5-дюймового ЖК-дисплея с разрешением 1280 × 720 с сенсорным оверлеем или 1,2-дюймовым круглым сенсорным дисплеем с разрешением 390 × 390.

Ниже мы можем посмотреть, как работает оценочный комплект с круглым дисплеем. На видео продемонстрирован пользовательский интерфейс (Wearable UX), основанный на наборе графических инструментов Storyboard от Crank Software, с устройством, работающим под управлением операционной системы реального времени с открытым исходным кодом FreeRTOS. Все работает довольно гладко для устройства с частотой 200 МГц.

Впервые мы услышали о новом кроссоверном микроконтроллере NXP i.MX RT500 из пресс-релиза Microej, в котором утверждается, что «благодаря интеллектуальным функциям энергосбережения умные часы теперь могут работать до 40 дней от стандартной батареи без подзарядки».

В объявлении объясняется, что это достигается платформой MICROEJ VEE с помощью трех методов оптимизации:

  • Снижение активной мощности с помощью шести различных режимов мощности, которые автоматически регулируют энергопотребление для продления срока службы батареи (ПОЛНЫЙ, ВЫСОКИЙ, НИЗКИЙ, СПЯЩИЙ, ПРИОСТАНОВИТЬ и ВЫКЛЮЧЕНО). Потребляемая мощность дополнительно снижается за счет автоматической регулировки напряжения и оптимального распределения оперативной памяти.
  • Сокращение времени обработки за счет планирования многозадачности и синхронизации таймеров, а все универсальные стеки библиотек (UI, IoT и т. Д.) были переработаны для использования аппаратных исполнительных модулей микроконтроллера NXP i.MX RT500.
  • Снижение мощности в режиме ожидания благодаря встроенным режимам пониженного энергопотребления нового кроссоверного MCU и автоматическому снижению напряжения в режиме SUSPEND.

Если вас интересует управление питанием в NXP i.MX RT500, Алехандра Гусман, системный инженер в NXP Semiconductors, написала подробную статью по теме «Все о схемах».

Кроссоверный MCU NXP i.MX RT500 имеет «ограниченную доступность» согласно NXP. И действительно, вы вряд ли сможете найти дистрибьютора, предлагающего устройство с типичным сроком поставки 52 недели (добро пожаловать в 2021 год!). Оценочный комплект MIMXRT595-EVK продается за 129 долларов, и в настоящее время в наличии имеется 16 единиц. На странице продукта вы найдете дополнительную информацию, включая таблицы данных, ресурсы по программному обеспечению и ссылки для покупки инструментов разработки.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments