為什么說(shuō)i.MXRT1170這顆MCU是劃時(shí)代的？

今天給大家介紹的是飛思卡爾 i.MX RTyyyy 系列 MCU 的劃時(shí)代新品 i.MXRT1170。

自 2017 年開(kāi)始，每年的 6 月 25 日恩智浦都會(huì)在北京舉行微控制器業(yè)務(wù)媒體交流會(huì)，到今年（2019）已經(jīng)是第三次了。每年的媒體交流會(huì)上，恩智浦的高級(jí)副總裁 Geoff Lees 都會(huì)給大家?guī)?lái)最新的產(chǎn)品消息。
　　

2017 年 Geoff 給大家科普了 FD-SOI 工藝以及正式推出跨界處理器第一款產(chǎn)品 i.MXRT1050；
　　

2018 年 Geoff 給大家?guī)?lái)了 i.MXRT1060 和 i.MXRT1020 兩款新品，此外還有 RT1050 的全新大封裝；
　　

2019 年的媒體交流會(huì)，作為后勤工作人員也去到了現(xiàn)場(chǎng)，Geoff 本來(lái)是帶了三款新品（i.MX7ULP、i.MXRT1010、i.MXRT1170）的，但現(xiàn)場(chǎng)記者們的焦點(diǎn)都集中在 7ULP 和 RT1010 上，劃時(shí)代的 RT1170 意外被冷落了，這讓痞子衡在旁邊急的呀，恨不得變身記者上去也提問(wèn)一個(gè) RT1170 的問(wèn)題，把其他記者注意力吸引到 RT1170 上，后來(lái)直到媒體交流會(huì)結(jié)束，RT1170 始終沒(méi)有進(jìn)入記者們的視線，隨后各大媒體發(fā)的新聞稿里也都沒(méi)有出現(xiàn) RT1170 的蹤影，難道 RT1170 就這么被埋沒(méi)了？
　　

有句老話說(shuō)得好，是金子總會(huì)發(fā)光的。最近恩智浦在 ARM 技術(shù)大會(huì)上著重介紹了 i.MXRT1170，“單片機(jī)首次邁入 1GHz 主頻大關(guān)”，這句宣傳語(yǔ)徹底引爆微控制器界，i.MXRT1170 終于火了，痞子衡也理解了 6 月份媒體交流會(huì)上 Geoff 沒(méi)有重點(diǎn)介紹 RT1170 的原因，不想讓 RT1170 鋒芒畢露，導(dǎo)致 7ULP 和 RT1010 黯然失色。如今恩智浦官網(wǎng)也上線了 i.MXRT1170，痞子衡從 6 月初拿到 i.MXRT1170 樣片至今已有四個(gè)月，現(xiàn)在終于可以放開(kāi)聊一聊這顆劃時(shí)代的芯片了。

一、i.MXRT1170 增加了什么？

眾所周知，目前最強(qiáng) i.MX RT 系列產(chǎn)品是 2018 年發(fā)布的 i.MXRT1060，下圖是 i.MXRT1170 內(nèi)部模塊框圖，為了方便大家看出 i.MXRT1170 相比 i.MXRT1060 增加了哪些東西，痞子衡在 i.MXRT1170 模塊框圖上用藍(lán)圈標(biāo)出了所有新增外設(shè)模塊，下面痞子衡會(huì)逐一介紹這些新增外設(shè)的特性。順便說(shuō)一下，除了新增外設(shè)外，已有外設(shè)的數(shù)量在 i.MXRT1170 上也得到了增加，比如 UART 從 8 個(gè)變成 12 個(gè)，這對(duì)于工控應(yīng)用來(lái)說(shuō)也很重要，只是這不是痞子衡介紹的重點(diǎn)。

要說(shuō) i.MXRT1170 新增的最顯眼的東西，那當(dāng)然非 400MHz 的 Cortex-M4 莫屬，i.MX RT 系列從 RT1170 開(kāi)始首次引入了雙核，Cortex-M4 的引入可不僅僅是刷新 CoreMark 總分那么簡(jiǎn)單（當(dāng)然 6468 的跑分確實(shí)挺震撼），有了這顆 Cortex-M4，一些相對(duì)簡(jiǎn)單的鍵盤響應(yīng)、傳感器采集、電機(jī)控制等任務(wù)便可以交給它來(lái)做，而超強(qiáng)的 Cortex-M7 則可以專注在音視頻識(shí)別與處理、千兆以太網(wǎng)通訊控制等復(fù)雜任務(wù)上，即如下圖所示。

說(shuō)完了雙核，痞子衡繼續(xù)從音視頻方面入手，看看 RT1170 帶來(lái)了哪些新外設(shè)。先說(shuō)音頻，RT1060 上只有傳統(tǒng)音頻接口三件套（SAI/I2S、MQS、S/PDIF），而 RT1170 上新引入了 MICFIL（PDM 數(shù)字麥克風(fēng)輸入）、ASRC（異步采樣率轉(zhuǎn)換器），有了 MICFIL 模塊，RT1170 可以從數(shù)字麥克風(fēng)獲取 16bit PCM 音頻；有了 ASRC 模塊，音頻采樣率轉(zhuǎn)換從此 so easy，可以最大 10 通道并行轉(zhuǎn)哦。接著說(shuō)視頻，RT1060 上僅支持并行 CSI/LCD 接口去獲取 / 顯示視頻，而 RT1170 上新引入了 MIPI CSI/DSI 接口，我們都知道采用 MIPI 接口的模組相較于并口具有速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大、功耗低、抗干擾好的優(yōu)點(diǎn)。此外 RT1170 還集成了一顆 GPU（來(lái)自 Vivante 的 GC355），支持 OpenVG 1.1，從此矢量繪圖、實(shí)時(shí)曲線、二 / 三次貝塞爾曲線啥的都不再是難事。
　　

聊完了音視頻，該說(shuō)通訊接口了，是的，你翹首以盼的千兆以太網(wǎng)控制器終于落戶 RT1170 了，并且一下子來(lái)了倆，一個(gè)支持 AVB，另一個(gè)兼容 TSN，工控行業(yè)的朋友看到這請(qǐng)不要大聲尖叫，控制一下情緒。此外 RT1170 還引入了 EMV SIM 模塊，兼容 EMV v4.3 和 ISO/IEC 7816-3 標(biāo)準(zhǔn)，萬(wàn)事達(dá)卡、Visa 卡，通通告訴我密碼。
　　

再簡(jiǎn)單說(shuō)一下模擬部分吧，i.MX RT 系列從 RT1170 開(kāi)始首次引入了 DAC，跟 ADC 一樣，都是 12bit 精度，從此再也不用外接 DAC 啦。
　　

最后隆重說(shuō)一下安全部分，對(duì)于 RT1170 這么一顆劃時(shí)代芯片，不配以頂級(jí)安全模塊說(shuō)不過(guò)去，RT1060 負(fù)責(zé)安保的硬件模塊主要是 DCP、BEE，到了 RT1170 上升級(jí)為了 CAAM、IEE、OTFAD，密鑰管理（PUF、UDF）以及加解密模式更加強(qiáng)大，CAAM 相比 DCP 無(wú)論是在簽名算法（RSA4096、SHA-512）還是加密算法上（AES-256、DES/3DES）都有了極大的豐富，并且 RT1170 上為 CAAM 還配了專用 Secure RAM；IEE&OTFAD 相比 BEE 在 FlexSPI XIP 解密模式和效率上也提升了很多。

二、i.MXRT1170 增強(qiáng)了什么？　　

講完了 i.MXRT1170 新增的東西，也有必要介紹一下 i.MXRT1170 增強(qiáng)的模塊，不能只見(jiàn)新人笑、不聞舊人哭嘛。老規(guī)矩，痞子衡在 i.MXRT1170 模塊框圖上用綠圈標(biāo)出了所有增強(qiáng)外設(shè)模塊，下面痞子衡會(huì)逐一介紹這些外設(shè)到底增強(qiáng)在哪里。

i.MXRT1170 最大的增強(qiáng)之處便是其 Cortex-M7 核能跑 1GHz 主頻，從 600MHz 直接飛躍到 1GHz，單片機(jī)在 RT1170 出現(xiàn)之后終于發(fā)展到了 GHz 主頻，這點(diǎn)太具有劃時(shí)代意義了，遙想痞子衡當(dāng)時(shí)學(xué)單片機(jī)時(shí)啟蒙的是 12MHz 主頻的 MCS-51 系列，性能與 RT1170 相比簡(jiǎn)直地下天上之別，1GHz 主頻單片機(jī)已經(jīng)不僅僅是單片機(jī)，而是單片機(jī)中的戰(zhàn)斗機(jī)，什么艱巨任務(wù)都能勝任了。
　　

存儲(chǔ)器方面，首先內(nèi)部 SRAM 從 1MB 擴(kuò)展到了 2MB，相信現(xiàn)在再也不會(huì)有人抱怨內(nèi)存不夠用了吧，并且 RT1170 首次引入了 ECC RAM，數(shù)據(jù)存取更可靠。外部存儲(chǔ)器接口方面，通過(guò) SEMC 接口支持的 SDRAM 從 8/16bit 拓展到了 32bit，并且 SDRAM 主頻從最大 166MHz 升到了 200MHz，從此視頻顯示不再受 SDRAM 帶寬卡脖子了，SDRAM 綜合性能相比 RT1060 提升了 2.4 倍。NAND 也有了硬件 ECC 模塊（EXCC、MECC64）加持，最大可以提供 8bit 糾錯(cuò)，不再需要低效 1bit SW ECC 來(lái)勉強(qiáng)支撐了。此外 FlexSPI 還首次支持了 16bit 的 Hyper Bus，不再局限于 1/2/4/8bit，并且增加了 0x30000000 的內(nèi)存映射，下面放一張 RT1170 的內(nèi)存 map 圖給大家一睹為快。

音視頻方面，主要是 LCD 接口有了重大升級(jí)，保留原第一代 eLCDIF 模塊之外，還加入了 LCDIFv2 模塊，這個(gè) LCD 接口模塊就厲害了，可支持多達(dá) 8 層的透明混合（Alpha Blending）。
　　

通訊接口方面，通過(guò) uSDHC 支持的 eMMC 從 4.5 升級(jí)到了 5.0 標(biāo)準(zhǔn)，遺憾的是沒(méi)有進(jìn)一步擴(kuò)展 SDIO Slave 接口，可攻（主）不可守（從）。
　　

模擬方面，ADC 采樣率從 1M sample/s 提升為了 2M sample/s。

講到這，基本上 i.MXRT1170 的特性痞子衡都說(shuō)完了，這口氣憋了 4 個(gè)月，終于得已舒張，渾身通暢。

三、i.MXRT1170-EVK 簡(jiǎn)圖

i.MXRT1170 隆重發(fā)布后還沒(méi)幾天，各大嵌入式交流群里已經(jīng)討論激烈，大家都很關(guān)心芯片什么時(shí)候能買，官方 EVK 什么時(shí)候出來(lái)。為了給大家解解饞，痞子衡先放一張 RT1170-EVK 模塊簡(jiǎn)圖讓大家過(guò)過(guò)目。
　　

i.MXRT1170-EVK 標(biāo)配 5.5 寸 720P 高清屏，百兆 / 千兆雙網(wǎng)口，各種音頻接口，各種存儲(chǔ)器（兩塊 16bit SDRAM 可拼 32bit SDRAM，首次加入了 Raw NAND），你可以盡情設(shè)計(jì)你的酷炫應(yīng)用啦，偷偷告訴你痞子衡已經(jīng)在 RT1170-EVK 上放起了高清 MP4 小電影了。

至此，飛思卡爾 i.MX RTyyyy 系列 MCU 的劃時(shí)代新品 i.MXRT1170 痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~

文中圖片均來(lái)自 NXP 官網(wǎng)