文章转载来源：张国斌

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Cortex™-M0+是ARM公司2012年（nián）发布的一款拥有极高能效的低（dī）功（gōng）耗、低成本微控制器内核（hé）IP，基（jī）于32位ARMv6内核架构，支（zhī）持Thumb/Thumb-2子集（jí）ISA，单核心，如果采（cǎi）用低成本的90nmLP工（gōng）艺制（zhì）造，其（qí）核心（xīn）面积（jī）区区0.04平方（fāng）毫米，每MHz单位频率消耗的电流（liú）、功耗分别仅有9μA、11μW，基于该内（nèi）核的MCU可广泛用于（yú）家（jiā）用器具、白（bái）色（sè）家电、医疗（liáo）监控、测（cè）量、照明、马（mǎ）达控制设（shè）备（bèi）等领域。

发布10多年来，基（jī）于Cortex™-M0+的MCU已经大（dà）量出货，知（zhī）名的半导体（tǐ）厂商（shāng）如（rú）TI 、ST 、NXP等（děng）多家MCU厂商都推出了基（jī）于Cortex™-M0+的MCU ，如今，物联（lián）网市场如（rú）火如荼 ，在大量基于Cortex™-M0+的MCU已经（jīng）面市的情况下，Cortex™-M0+ MCU在（zài）以这片红（hóng）海（hǎi）中还有发（fā）展的空间吗？

答案（àn）是：有（yǒu），近日武汉乐家和芯源（yuán）半导体推出的基于Cortex™-M0+内核CW32L010新品（pǐn）系列（liè）就是通过（guò）差（chà）异化的细节设（shè）计开辟了属（shǔ）于（yú）自己的（de）新赛道。

武汉乐家和芯源半导体有（yǒu）限公（gōng）司技术总监张亚凡在接受电子创新（xīn）网独家专访时表示：“我们此次（cì）新品发布打出的口号（hào）是“树立（lì）M0+产品行业新（xīn）标杆（gǎn）”，目前我们提（tí）供三种封（fēng）装形式（shì），分别是QFN20，TSSOP20和SOP16。分别针对当前通用应用环境下的小型化需求、标（biāo）准（zhǔn）兼容需求以及引脚间距大一些、引脚数要求少一些的需求。”

他（tā）补充说（shuō）该产品瞄准的是需求量最大的通用20引脚入门级32位MCU市场，最大的（de）引脚数就是20。和（hé）早期功能简单的（de）8位机相（xiàng）比，乐家和芯源半（bàn）导体提供了高达64Kbyte的FLASH容量和（hé）高达4Kbyte的（de）RAM容量。

“这是（shì）因为（wéi）很多（duō）客户（hù）发现（xiàn）在开发过程中，如果用市面上常规的20引脚产品（pǐn），Flash配置通常为16K，32K，RAM通（tōng）常为2K或者1K，经常遇（yù）到存储容量不够（gòu）导致开发进行不下去的问题。我们这次得益于华虹（hóng）在90nm制程上Flash技术（shù）的（de）长足发展（zhǎn），直接给到客户翻倍的存（cún）储容量（liàng），让客户在入门级的MCU上也（yě）可以（yǐ）灵（líng）活（huó）安排程序和（hé）数据存（cún）储。”他指出，“除（chú）此之外，作为（wéi）一（yī）个标准（zhǔn）品通用MCU，我们该提供（gòng）的（de）配置都有（yǒu）提（tí）供，没有（yǒu）过度的裁剪。比如说（shuō）应（yīng）该（gāi）配备的、各种定时器、ADC、SPI、I2C、UART等等。另外值（zhí）得注意的是，这是一个（gè）标准工业级温度范围的、具备宽电压（yā）工作（zuò）特性的、经由正规设计、验（yàn）证和（hé）测试流程（chéng），用正向（xiàng）研发方（fāng）式做出来的产品，是我们乐家和芯源半导体在MCU技术（shù）道路上的一个重要里程碑。

”据介绍，CW32L010系列采用（yòng）主（zhǔ）频高（gāo）达（dá）48MHz的ARM® Cortex®-M0+内核，配（pèi）备高速（sù）嵌入式存储器（qì），包括多达64K字（zì）节FLASH和4K字节SRAM。该系列接口丰富，所有型号均（jun1）提供完整的通信（xìn）接口（kǒu）（双路UART、一路SPI和一路I2C），以（yǐ）及12位（wèi）高速ADC、四组（zǔ）通用和基本定时器、一组低功耗定时器和一组高级控（kòng）制PWM定（dìng）时器。

此外（wài），CW32L010支持在-40℃至85℃的工作温（wēn）度范围内运行（háng），供电（diàn）电压范围为1.62V至（zhì）5.5V，同时具备（bèi）Sleep和DeepSleep两种低功（gōng）耗模式。

此外，它还有如下特点（diǎn）：

1、64K超大Flash存储容量， 数据（jù）保持时间（jiān）长达25年，支持（chí）擦（cā）写保护、读（dú）保护和安（ān）全运行库保护功能。

2、黑客级（jí）代码安全（quán）防护：创新的安全特性 - 允许（xǔ）用户（hù）划定一块指（zhǐ）令存储（chǔ）区域（yù），仅通过指（zhǐ）令总（zǒng）线取指令执行，禁止数据总线访问，即使（shǐ）攻击（jī）者尝（cháng）试通过下（xià）载（zǎi）间谍程（chéng）序（xù）挟持（chí）内核也无（wú）法访问该区域（yù），有效保（bǎo）护敏（mǐn）感算法和关键功能。
3、极限超低（dī）功耗：待机（jī）电流低至0.3uA - 高（gāo）温待机电流仅为1.2uA，远低于竞品平均水平（píng）。
4、全新（xīn）设计的高级定时器：兼容G4相（xiàng）关（guān）IP - 新增PWM移相、多点（diǎn）比较等（děng）功能，单个高级定时（shí）器支持多达6对互补（bǔ）PWM输出，灵活调整PWM边（biān）沿位置。
5、高（gāo）精度RTC补偿（cháng）：补偿精度达0.060ppm - 支持亚秒级读（dú）数，优化了RTC补偿（cháng）机（jī）制（zhì）。
6、全面（miàn）升级的低功耗串口：支持（chí）LIN、RS485硬件使（shǐ）能（néng） - 接收数（shù）据（jù）时可灵（líng）活配置接（jiē）口电平，产生关键字中断和帧超时（shí）中断，支持多种硬件（jiàn）功能。

7、出色（sè）的Latch Up测试成绩：高（gāo）温闩锁门限测试成绩高（gāo）达±600mA - 远高于行业一般水平，提供强大（dà）的ESD防护能力，是相比竞品一（yī）般水平的3~6倍。

8、高性能ADC：16路ADC输入，采（cǎi）样率可达2M – 各通（tōng）道采样保持时间可独立配置，适应不同应用（yòng）需求。
9、内部（bù）时钟源特性优异：内置RC时钟源技术特性优（yōu）于竞品（pǐn） - 无论是HSI还是LSI，都表现出色，降低（dī）了（le）对外置（zhì）晶体的依（yī）赖，优化了成本。
张亚（yà）凡特别（bié）指出该（gāi）新品超低功耗（hào）评估指标非常多，一般将待机电流（常温/高温）、全（quán）速运（yùn）行电流等几个主要指标拿出来（lái）比较，CW32L010采（cǎi）用特别工艺制（zhì）程，将待（dài）机电流控制在0.3uA，特别是高温待（dài）机电流是竞品（pǐn）平均水（shuǐ）平的1/4~1/8。

精（jīng）雕细琢打造产品，细（xì）节见真章

他表示（shì）在高（gāo）速ADC方面，CW32L010的ADC配置（zhì）比以前增加了一个功（gōng）能（néng）：就是每个采样通道都是可以独立配置采（cǎi）样保持时间（jiān）的，他说这也是（shì）客户（hù）提（tí）的要求（qiú）。因为如果这个（gè）功能没有的话（huà），客户在对（duì）不同的（de）信号源进行采样的时候（hòu），就得被迫用同一种采样保（bǎo）持时间，那实际工作的时（shí）候就（jiù）存（cún）在（zài）众口难调的问题，有（yǒu）些内阻比较大的信号源要（yào）求比（bǐ）较长的（de）采样保持时间，如果加（jiā）信号调（diào）理的话就又需要额外的开支了。现在的设计比较好（hǎo），不同的通道独立（lì）配置时间，让ADC配置的适（shì）应性灵活性更（gèng）强了。

在这（zhè）次（cì）新品发布（bù）会上，武（wǔ）汉乐家和芯源半（bàn）导体提出（chū）了在安（ān）全方面（miàn）新品是“黑客级安全代码防护”，对此张亚凡（fán）表（biǎo）示作（zuò）为专业的MCU，必然考虑用户的代码及知识（shí）产权保（bǎo）护（hù）。尽管目（mù）前大多数MCU都支持多种（zhǒng）安全等级，阻止通过SWD/ISP接（jiē）口读取Flash内容。但通过下载间谍程序，用挟持内核的方（fāng）式（shì）对Flash指令区做数据访（fǎng）问（wèn）一般都（dōu）被允许。CW32L010则可以阻止这个入（rù）侵，乐家和芯源半导体独（dú）创性（xìng）的（de）允许用户划定一（yī）块（kuài）指令存储区域（yù），在这（zhè）个（gè）区域内只能通过指令（lìng）总线取指（zhǐ）令执行，但不允许通过（guò）数据总线访问数据，用户可以（yǐ）将敏感的代码库存（cún）储（chǔ）在这个（gè）区域，只（zhī）能调用（yòng），无法复刻。除此之外，CW32全（quán）系列产品，符合（hé）IEC60730，IEC61508 功（gōng）能（néng）安全设计规范。

此外，他还强调该（gāi）MCU的IO口带有（yǒu）滤波防抖，“我们用（yòng）MCU的时候经常会用IO口来检测按键（jiàn）、或者继电器（qì）触点（diǎn）的状（zhuàng）态变化，传（chuán）统上的（de）思（sī）路是，按键产（chǎn）生中（zhōng）断（duàn）的时（shí）候不要立即（jí）马上去处理他，要延迟10个毫秒左（zuǒ）右再去判断一次，如果两次判断都（dōu）是有动作（zuò），那再（zài）去（qù）处理也不（bú）迟。今天这个由（yóu）软件来做（zuò）的按键防抖功能，我们（men）用硬件（jiàn）来完成了。”他解释说，“我们是怎么做的呢？我们的IO口的（de）信号传（chuán）输到中断系统的通道，可以选择去通过（guò）一个数字滤波器，而（ér）这个数字（zì）滤波器（qì）的刷新时钟可以在上面这些时钟源里面去自由选择。那如果我们选择了这（zhè）个速度比较（jiào）低（dī）的LSI作为这个时钟（zhōng）源，那（nà）就相当于（yú）用比较慢的速度对这个输入信（xìn）号进行了多（duō）次的确（què）认，相当于（yú）节省了软件的开（kāi）销了。同（tóng）样的，如（rú）果外部（bù）有滤波电容的话也（yě）就不（bú）再需（xū）要原先那么（me）大的，这（zhè）是节（jiē）省（shěng）了硬件开销了。”

此外，他表示（shì）该MCU的内部（bù）时钟源的温度特性和校准结果（guǒ）非常优秀（xiù），“我们都知（zhī）道，我们（men）这个规（guī）格的（de）MCU，配置外部晶体的客户是很（hěn）少的（de）。系（xì）统稳定运行的时钟（zhōng）源基本都靠内部的（de）RC振荡器来提供。这里如果没有设计（jì）好的（de）话，很容易出现时（shí）钟偏（piān）差，严重的时候还（hái）会影响串行通（tōng）信波特率上不去，以及电机转（zhuǎn）速不准确，时序响应（yīng）不及时（shí）等等问题。而我们做到的内（nèi）部时钟的出厂精度是完全（quán）满足（zú）客户的苛刻要（yào）求的，目前没有客户（hù）对（duì）这个性能指标不满意，在国内工艺（yì）制程里面也很难（nán）找（zhǎo）到对应（yīng）的参数成绩。”他解（jiě）释说。

针对未来产品规划，他表（biǎo）示（shì）：“有的客户说（shuō），CW32L010很（hěn）好，但是RAM容量4K还是偏少了（le）一（yī）点，引脚数还是少了一点。那我们下一（yī）个（gè）产品会解决这个（gè）问（wèn）题，那就是CW32L011，它（tā）被（bèi）设（shè）计为最大32个引（yǐn）脚，内置6Kbyte的RAM，同时它是我（wǒ）们第一颗96M主频的Cortex-M0+产品。”

此外，他透露：“另外为了更好的适应电机控制应用，我们还会出一颗48Pin的（de）产品（pǐn），在（zài）继承了（le）CW32L011的96M主频的同时，还增加了两（liǎng）路DAC、两路OPA、以（yǐ）及8Kbyte的（de）RAM，DMA控制器以及除法（fǎ）开方硬件（jiàn）单元（yuán），Cordic三角函数计算器等等硬件（jiàn），使得她在应对电（diàn）机控制应（yīng）用的时候更加的游刃有余。”

受益（yì）于（yú）物（wù）联网以（yǐ）及（jí）电子产品智能化的发展，近几年全球MCU市场规模（mó）呈现增（zēng）长的（de）趋势。根据Precedence Research的数据，2022年全（quán）球MCU市场约为282亿美元，预计2030年有望（wàng）达582亿美元，未来 8年（nián）CAGR为9.48%；同时（shí）根据IHS和IC Insights也预测2022年中国MCU市（shì）场规模约为390亿元，同 比增（zēng）长7.7%，预计（jì）2026年将有望（wàng）突破500亿元，未来增长潜力（lì）巨大。

在（zài）这个（gè）巨大的增（zēng）量市场（chǎng）中，虽然玩家众多，但是只要在产品上以客户需求（qiú）为导向，精雕细琢，精心打（dǎ）造，总能（néng）开辟出（chū）属于自己的新赛道。