微芯科技（Microchip）公司日前針對高端嵌入式控制應用發(fā)布全新數(shù)字信號控制器（DSC），該控制器采用單芯片、雙dsPIC DSC內(nèi)核配置。根據(jù)設計，dsPIC33CH的兩個內(nèi)核一個是主核，一個是副核。主核負責運行用戶接口、系統(tǒng)監(jiān)控和通信功能，副核用于執(zhí)行時間關鍵型專用控制代碼，并允許不同的設計團隊分別為每個內(nèi)核單獨開發(fā)代碼，從而將兩個內(nèi)核無縫集成到一顆芯片中。

dsPIC33CH架構框圖

在談及為何打造這款雙核產(chǎn)品時，Microchip MCU16業(yè)務部副總裁Joe Thomsen表示，當前客戶面臨的最大挑戰(zhàn)之一是集成來自多個團隊的軟件，其中一個團隊專注于時間關鍵型控制代碼，其他團隊則專注于開發(fā)其他應用。因此“我們希望能夠用這款產(chǎn)品來簡化軟件集成，并優(yōu)化需要大量數(shù)學運算的應用性能。”

dsPIC33CH系列針對高性能數(shù)字電源、電機控制和其他需要精密算法的應用進行了優(yōu)化，包括無線電源、服務器電源、無人機和汽車傳感器。例如在數(shù)字電源中，副核負責管理需要大量數(shù)學運算的算法，而主核獨立管理PMBus協(xié)議棧，并提供系統(tǒng)監(jiān)控功能，從而提高整體系統(tǒng)性能和響應能力；在汽車排氣扇或汽車泵中，副核專用于管理時間關鍵型速度和轉矩控制，主核管理控制器區(qū)域網(wǎng)絡靈活數(shù)據(jù)速率（CAN-FD）通信、系統(tǒng)監(jiān)控和診斷。這兩個內(nèi)核可以無縫協(xié)作，使先進的算法可以提高效率和響應速度。

以工廠用空調(diào)系統(tǒng)為例，一般的架構是需要三顆微控制器分別控制風扇轉動、壓縮機運轉與功率因素校正（PFC）。但通過雙核心16位微控制器，可讓主核心負責功率因素校正的部分，副核心用以控制風扇與壓縮機，使原本采用的三顆微控制器的架構縮減為一顆，從而節(jié)省了物料成本。

為了提供比當前dsPIC DSC內(nèi)核更高的性能，Microchip在dsPIC33CH的每個新內(nèi)核中都設計了更多基于環(huán)境選擇的寄存器以提高中斷響應速度、提高數(shù)字信號處理器性能的新指令以及更快的指令執(zhí)行速度。此外，設計人員在一款器件中將全部工作負載分配到兩個DSC內(nèi)核中，通過提高切換頻率實現(xiàn)了更高的功率密度，并縮小了組件大小。

提高數(shù)字電源開關頻率

雖然dsPIC33CH系列的封裝只有5 x 5 mm大小，但卻包含了CAN-FD通信等功能。為了降低系統(tǒng)成本和電路板尺寸，每個內(nèi)核均提供高級外設，包括高速ADC、具備波形生成功能的DAC、模擬比較器，模擬可編程增益放大器和高分辨率脈寬調(diào)制（PWM）硬件。雙內(nèi)核搭配專用外設可以對內(nèi)核進行編程，使之相互監(jiān)控，從而確保功能安全，促進穩(wěn)健的系統(tǒng)設計。

與dsPIC33CH系列同時發(fā)布的還包括全新的SAM L10和SAM L11 MCU系列。全新的MCU系列基于Arm Cortex-M23內(nèi)核，SAM L11提供適用于Armv8-M的Arm TrustZone，這一可編程環(huán)境可以在認證庫（certified libraries）、IP和應用代碼之間提供硬件隔離。通過加入芯片級的抗干擾、安全啟動和安全密鑰存儲技術實現(xiàn)穩(wěn)健的安全性，再結合TrustZone技術，Microchip希望借此可以保護客戶應用免受遠程攻擊和物理攻擊。

SAM L10和SAM L11 MCU系列結構框圖

除了TrustZone技術之外，SAM L11的安全功能還包括支持高級加密標準（AES）、伽羅瓦計數(shù)器模式（GCM）和安全散列算法（SHA）的板載密碼模塊。具備篡改檢測功能的安全啟動和安全密鑰存儲技術建立了硬件信任根。它還提供用于安全固件升級的安全自舉程序。Microchip與Trustonic共同提供完善的安全解決方案框架，可簡化安全措施的實施，讓客戶能夠更快推出最終產(chǎn)品。Microchip還與Secure Thingz和Data I/O Corporation合作，為擁有可靠安全框架的SAM L11客戶提供安全配置服務。

SAM L11安全方案

兩個MCU系列均提供業(yè)內(nèi)最低的功效和最新一代外設觸摸屏控制器（PTC），以實現(xiàn)電容式觸摸功能以及一流的耐水性和抗擾性。在進行功耗基準測試時，利用享有專利的picoPower技術，SAM L10獲得了ULPMark 405分的高分，超過由嵌入式微處理器基準評測協(xié)會（EEMBC）認證的性能最接近的競品200%。

SAM L10和SAM L11 Xplained Pro評估工具包可用于入門級開發(fā)。所有SAM L10/L11 MCU均受Atmel Studio 7集成開發(fā)環(huán)境、IAR Embedded Workbench、Arm Keil MDK和Atmel START支持。START還支持用于配置和部署安全應用的TrustZone技術。電源調(diào)試器和數(shù)據(jù)分析工具可用于實時監(jiān)控和分析電量消耗情況，并在運行過程中對耗能數(shù)據(jù)進行微調(diào)，滿足應用要求。還可以使用Microchip的QTouch模塊庫、2D觸摸表面庫和QTouch配置器簡化觸摸應用的開發(fā)。