基于先楫HPM6450的全新RISC-V核心板的參數(shù)與典型應(yīng)用

隨著AIoT時(shí)代的到來(lái)，RISC-V作為新興架構(gòu)，其精簡(jiǎn)及開(kāi)源的特性在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域有很大的優(yōu)勢(shì)，為此ZLG致遠(yuǎn)電子推出MR6450系列是基于先楫HPM6450的全新RISC-V核心板，本文詳細(xì)為大家介紹其具體參數(shù)與典型應(yīng)用。

—MR6450核心板性能如何？—

MR6450系列核心板基于先楫半導(dǎo)體的HPM6450IVM1開(kāi)發(fā)，主頻高，支持高速數(shù)據(jù)處理能力，具有豐富的通信接口，適合于工業(yè)控制、儀器儀表、電機(jī)控制等應(yīng)用場(chǎng)合。

核心特點(diǎn)：

單核32位 RISC-V 處理器，816MHz主頻，高于9000 CoreMark和4500以上的DMIPS性能，支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算、DSP擴(kuò)展及硬件圖形加速，內(nèi)置大容量片上SRAM 2MB；

板載8MB/32MB SDRAM，8MB QSPI Flash；

支持2.4GHz WiFi 及Bluetooth 4.2；

雙千兆以太網(wǎng)，iperf測(cè)試帶寬大于900Mbps，也可配置成百兆模式；

支持IEEE 1588 PTP規(guī)范，時(shí)間同步精度可達(dá)17ns；

四路CANFD接口，最高速率可達(dá)8Mbps；

多種通信接口：15路UART，4路SPI，4路I2C；

雙路高速USB2.0，內(nèi)置PHY；

4個(gè)PWM定時(shí)器，調(diào)制精度可達(dá)2.5ns，3個(gè)12位ADC，1個(gè)16位ADC。

— RISC-V架構(gòu)有什么優(yōu)勢(shì)？—在介紹RISC-V架構(gòu)優(yōu)勢(shì)之前，簡(jiǎn)單了解下RISC-V架構(gòu)：

RISC-V，一般被念做：risk five。V，即羅馬數(shù)字5。該指令集是RISC系列指令集的第五代產(chǎn)品，誕生于2010年；

RISC-V是一種基于“精簡(jiǎn)指令集（RISC）”原則的開(kāi)源指令集架構(gòu)，它不是一款CPU芯片，甚至不是一個(gè)完整的指令集，它是指令集規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

RISC-V最大的特性在于精簡(jiǎn)及開(kāi)源，可以避免專(zhuān)利和授權(quán)的問(wèn)題，為一些像物聯(lián)網(wǎng)對(duì)成本敏感的領(lǐng)域提供了新的選擇。與上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始設(shè)計(jì)的x86和ARM指令集相比，在設(shè)計(jì)時(shí)融入了現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，使其架構(gòu)本身也具有一定的優(yōu)勢(shì)：

更低成本、更靈活地針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行處理器的定制和優(yōu)化；

提升編程效率。受益于精簡(jiǎn)的架構(gòu)及模塊化的特性，RISC-V架構(gòu)的指令數(shù)目非常的簡(jiǎn)潔?；镜腞ISC-V指令數(shù)目?jī)H有40多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令也總共只有幾十條指令。

—芯片介紹 —HPM6450IVM1是先楫半導(dǎo)體的高性能實(shí)時(shí)RISC-V微控制器，為工業(yè)自動(dòng)化及邊緣計(jì)算應(yīng)用提供了極大的算力、高效的控制能力及豐富的多媒體功能。以下為HPM6450IVM1芯片功能框圖：

—應(yīng)用案例：工業(yè)網(wǎng)關(guān) —

工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的重要設(shè)備，它是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)關(guān)至少應(yīng)滿(mǎn)足以下三大關(guān)鍵指標(biāo)：

1. 數(shù)據(jù)采集能力

有更多的通信接口、更高的傳輸精度和采集速率。

2. 可靠傳輸能力

有較寬的工作溫度范圍及強(qiáng)抗電磁干擾能力；

有多種通信方式，支持有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)互為備份，支持多中心通信，更加安全可靠。

3. 邊緣計(jì)算能力

現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需在網(wǎng)關(guān)內(nèi)部進(jìn)行本地存儲(chǔ)、處理及分析后上傳到后臺(tái)服務(wù)器，減少單個(gè)傳感器和后臺(tái)服務(wù)器的計(jì)算負(fù)擔(dān)。

而基于工業(yè)網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用，MR6450系列核心板能提供很匹配的解決方案。下面是基于MR6450核心板的一款協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)，該方案有一路隔離RS485、一路隔離CANFD及一路標(biāo)準(zhǔn)百兆以太網(wǎng)，具有靈活的配置功能，可輕松實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)至CANFD數(shù)據(jù)間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。

采用MR6450核心板的優(yōu)勢(shì)：

1. UART、CAN、ADC、PWM等接口數(shù)量較多，其中ADC最高支持16位高精度 ADC 2MSPS，PWM調(diào)制精度可達(dá)2.5ns； 2. 工作溫度范圍為-40~85℃，且已通過(guò)EMC測(cè)試。支持千兆以太網(wǎng)及WiFi/Bluetooth通信方式，支持IEEE 1588，時(shí)間同步精度可達(dá)17ns； 3. 支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算及強(qiáng)大的DSP擴(kuò)展，主頻高達(dá)816MHz，創(chuàng)下了高達(dá)9220 CoreMark和高達(dá)4651 DMIPS的MCU性能新記錄。

審核編輯：郭婷