痞子衡嵌入式:低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 – MCXN947


  大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是恩智浦MCX系列MCU的新品MCXN947

  自 2015 年恩智浦和飞思卡尔合并成新恩智浦之后,关于它们各自的 Arm Cortex-M 内核通用微控制器代表作系列 LPC 和 Kinetis 接下来怎么发展一直没有定论(两个系列都在继续往前发展,Kinetis 新出了 K32L 子系列,LPC 新出了 LPC5500 子系列)。如今(七年之后)这个问题有了最终答案,那就是全新的 MCX 系列微控制器,MCX 会分为 N/A/W/L 四个子系列发展,恩智浦官网已经上线了 N 系列首批型号:N94x、N54x,今天痞子衡就跟大家聊一聊:

痞子衡嵌入式:低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 – MCXN947插图

一、MCXN947简介

  鉴于 N54x 是 N94x 的简配版,我们今天主要聊 MCXN947 这个型号。老规矩先来看一下 MCXN947 内部模块框图,它搭载了两个 Arm Cortex-M33 内核,主频可达 150MHz,此外还为 CM33 配备了 DSP 协处理器(PowerQuad)。

  除了 CM33 核,还有两个专用的处理单元,分别是恩智浦自研的 NPU N1-16(神经处理单元)和 Coolflux BSP32(音频处理单元)。

痞子衡嵌入式:低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 – MCXN947插图1

  此外 MCXN947 丰富的外设资源也是不容小觑的,它不仅仅采集了 LPC 和 Kinetis 系列之长,甚至还吸收了 i.MX RT 以及 S32 系列的部分外设,当然也有一些全新设计的外设。痞子衡来一一解剖:

  System Control 中模块(DCDC/LDO/PMC/FRO/PLL)主要来自于 Kinetis 新一代平台(这个平台部分设计已经用于 LPC5500 ),但是软件开发人员接触更多的控制模块(SYSCON)却是 LPC 风格,此外 VBAT 部分是新的设计。

  Memory 中模块内部 2MB Flash (亮点:双 Bank 可以支持 RWW) 以及 512K SRAM (支持 ECC) 主要来自于 Kinetis 新一代平台,可接外部串行 NOR/NAND 的 FlexSPI 控制器跟 i.MXRT500 一样(额外使能了 PRINCE 保护)。

  Timer 中模块几乎全部来自 LPC5500 系列。Analog 中模块主要来自于 Kinetis 新一代平台(除了 14bit 高速 DAC 是新设计)。

  Interface&HMI&MC 中模块则是混合了 Kinetis/LPC/i.MXRT,比如 USB/SDIO/CAN/FlexIO/TSI/I2S/LPUART/LPSPI/LPI2C/GPIO/PORT 是满满的 Kinetis 风格,ENET/AOI/DMIC/I3C/PINT/FlexCOMM 则是满满的 LPC 风格(Note: FlexCOMM 已经全新升级为 LP FlexCOMM,并且搭配的是 Kinetis LPUART/LPSPI/LPI2C,而不再是 LPC UART/SPI/I2C),SINC filter 则是取自 i.MXRT1170。

  最后的 Security 子系统则是 LPC 风格占领,除了 Glitch Detect 和 OTP 保留了 Kinetis 倔强。

  讲到这里似乎没看到 S32 的身影,它就藏在 INTM/EIM/ERM 模块里。

二、边缘人工智能应用新答案

  MCXN947 内置的 NPU N1-16 与只使用 CM33 内核相比,ML 吞吐量可以提高 30 倍。这样的 ML 性能表现在 MCU 领域堪称顶级,使得 TinyML 在资源和功率受限的边缘设备上也可以展现超凡的算力。我们完全可以在 MCXN947 上做一些边缘人工智能应用:比如实现复杂的深度学习模型、为门禁控制添加人脸和语音识别功能、为家庭安全系统创建电池供电的玻璃破碎探测器、为电机控制预测维护开发振动传感器、设计配备生物传感器的智能可穿戴设备等等。

痞子衡嵌入式:低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 – MCXN947插图2

三、MCXN947-EVK/BRK简图

  为了让大家能快速评估 MCXN947 性能和功耗,恩智浦官方配套推出了两款开发板,一款全功能、一款低成本,满足不同评估需求。

  全功能开发板 MCXN947-EVK 框图:

痞子衡嵌入式:低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 – MCXN947插图3

  低成本开发板 MCXN947-BRK 框图:

痞子衡嵌入式:低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 – MCXN947插图4

  至此,恩智浦MCX系列MCU的新品MCXN947痞子衡便介绍完毕了,掌声在哪里~~~

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