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手搓一個16位RISC架構(gòu)CPU

  • 今天給大家分享一個耗時又有趣的項目：手搓一個16位RISC架構(gòu)CPU。項目的起因是，作者在學(xué)習(xí)了MITx的 "計算結(jié)構(gòu) "課程后，發(fā)現(xiàn)好像自己做一個CPU也沒那么難。在掌握了電子學(xué)的初級知識和課程中介紹的概念之后，就開始設(shè)計想要做一個基于NMOS邏輯的RISC CPU。課程中介紹的是Beta CPU——有一個負(fù)載存儲，32位RISC架構(gòu)。為了節(jié)省空間、晶體管，少掉一點(diǎn)頭發(fā)，作者決定把自己的這個CPU減少到16位。注：MITx的"Computation Structures&q
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重大突破！復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊成功研發(fā)全球首顆二維半導(dǎo)體芯片無極

  • 4月3日消息，2日深夜，復(fù)旦大學(xué)宣布，復(fù)旦大學(xué)集成芯片與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實驗室周鵬、包文中聯(lián)合團(tuán)隊成功研制全球首款基于二維半導(dǎo)體材料的32位RISC-V架構(gòu)微處理器“無極（WUJI）”，中國二維半導(dǎo)體芯片取得里程碑式突破。該成果突破二維半導(dǎo)體電子學(xué)工程化瓶頸，首次實現(xiàn)5900個晶體管的集成度，是由復(fù)旦團(tuán)隊完成、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)技術(shù)，使我國在新一代芯片材料研制中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，為推動電子與計算技術(shù)進(jìn)入新紀(jì)元提供有力支撐。相關(guān)成果已以《基于二維半導(dǎo)體的RISC-V 32比特微處理器》（“A RISC-V 32
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MCU沒有退路：要么上車，要么出局

  • 當(dāng)前，全球 MCU 市場正經(jīng)歷一場前所未有的結(jié)構(gòu)性調(diào)整。國際頭部廠商與本土企業(yè)之間的命運(yùn)分化，折射出產(chǎn)業(yè)鏈價值重構(gòu)的殘酷現(xiàn)實。瑞薩電子、恩智浦、意法半導(dǎo)體等傳統(tǒng)巨頭在 2024 年集體陷入營收下滑的困境：瑞薩電子宣布裁員 5%，意法半導(dǎo)體凈利潤暴跌 63%，裁員 3000 人。這些動作背后，是消費(fèi)電子市場持續(xù)兩年的需求萎縮與庫存積壓——2023 年全球消費(fèi)電子 MCU 市場規(guī)模同比縮水 12%，中低端產(chǎn)品價格較 2022 年峰值腰斬，部分型號甚至跌至成本線邊緣。然而，市場的寒流并未均勻覆蓋所有玩家。以兆易
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RISC-V 如何通過左移實踐保障嵌入式系統(tǒng)的安全性

  • RISC-V 的開放架構(gòu)使得嵌入式系統(tǒng)能夠采用左移方法來保障安全性。了解它如何為在開發(fā)周期早期集成安全功能鋪平道路。隨著連接性的增強(qiáng)，嵌入式系統(tǒng)的安全性集成變得更加復(fù)雜，因為連接性帶來了風(fēng)險和漏洞的機(jī)會。RISC-V 架構(gòu)為在生命周期早期實施“左移”安全開發(fā)實踐提供了獨(dú)特優(yōu)勢，從而能夠盡早緩解風(fēng)險。它允許開發(fā)人員在最基礎(chǔ)的層面主動評估、定制和增強(qiáng)安全功能，避免因被動解決安全問題而付出高昂代價。圖 1：RISC-V 為開發(fā)過程中的“左移”提供了許多定制化優(yōu)勢。本文討論了 RISC-V 的一些特性，這些特性為
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基于復(fù)旦微電子FM33FT0xxA MCU的觸摸設(shè)計方案

  • 基于FM33FT0xxA的觸摸設(shè)計方案是一種應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域的觸摸方案，主要用于汽車閱讀頂燈、空調(diào)面板、中控面板的觸摸檢測。該方案中的TSI觸摸模塊使用自電容的方法來檢測觸摸行為，當(dāng)傳感器PAD處于未被觸摸狀態(tài)的時候，傳感器PAD和走線的電場僅能耦合到網(wǎng)絡(luò)鋪地上，形成傳感器的靜態(tài)電容CS。而在有手指觸摸的情況下，傳感器PAD和手指之間就通過覆蓋層形成了一個對地的電容CF，這使得傳感器PAD的電容值變大。因此，TSI模塊通過檢測傳感器的電容值的變化，可以檢測到觸摸行為。現(xiàn)有應(yīng)用設(shè)計如下所示：此外，為了方便
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實現(xiàn)芯片全國產(chǎn)化的汽車座椅控制器方案

  • 由于新能源車的普及以及電氣架構(gòu)的發(fā)展，對座椅控制器的需求也變得有所不同。比如PWM調(diào)速控制電機(jī)替代繼電器控制。個性化座椅，座艙的舒適性，電磁干擾，域控制器集成，電機(jī)數(shù)量改變。基于旗芯微車用MCU FC4150開發(fā)的汽車座椅控制器方案就能夠應(yīng)對如上所述的各種挑戰(zhàn)。方案核心控制選用旗芯微 MCU FC4150，由瓴芯 LDO LN20542 負(fù)責(zé)穩(wěn)定電源管理，川土微 CAN 收發(fā)器 CA-IF1042 實現(xiàn)可靠通信，拓爾微全橋柵極驅(qū)動器 TMI8723 結(jié)合瑤芯微 MOS AK2G4N058GM 共同完成高效
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高算力MCU開發(fā)，實現(xiàn)多屏交互與毫秒級響應(yīng)功能的汽車儀表盤方案

  • 隨著汽車座艙智能化進(jìn)程的加速，車內(nèi)顯示設(shè)備的數(shù)量與種類顯著增加，從傳統(tǒng)的儀表盤和中控屏擴(kuò)展到了包括空調(diào)控制、扶手區(qū)域、副駕駛顯示屏以及抬頭顯示器（HUD）在內(nèi)的多種顯示單元。面對這一趨勢，汽車制造商越來越多地采用低功耗、高集成度且經(jīng)濟(jì)高效的MCU芯片來有效支持這些新增的功能單元，同時控制整體成本。然而，由于MCU平臺的計算能力和存儲空間相對有限，如何在資源約束下實現(xiàn)功能豐富、界面切換流暢的人機(jī)交互（HMI）應(yīng)用成為了一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。資源的有效配置直接關(guān)系到應(yīng)用性能和用戶體驗的質(zhì)量。如果計算資源或存儲空間管理
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雙核鎖步技術(shù)在汽車芯片軟錯誤防護(hù)中的應(yīng)用詳解

  • 本文深入探討了雙核鎖步技術(shù)在保障汽車芯片安全性中的應(yīng)用。文章首先分析了國產(chǎn)車規(guī)芯片在高安全可靠領(lǐng)域面臨的軟錯誤難點(diǎn)及攻克方向，然后詳細(xì)介紹了雙核鎖步技術(shù)的基本原理及其在汽車芯片防軟錯誤的重要性。通過對比國內(nèi)外多家廠商的芯片技術(shù)，分析了軟錯誤設(shè)計在車身域控制器中的關(guān)鍵作用，為汽車芯片的國產(chǎn)化替代提供參考依據(jù)。一、引言隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車芯片在車輛的智能化、網(wǎng)聯(lián)化和電動化進(jìn)程中扮演著至關(guān)重要的角色。汽車車身控制的車身域控制器作為汽車電子控制系統(tǒng)的核心部件之一，其可靠性直接關(guān)系到車輛的安全性和舒適性
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從汽車 BCM 方案看國產(chǎn) MCU 芯片的突圍與挑戰(zhàn)

  • 汽車車身控制模塊（BCM）作為汽車電子系統(tǒng)的核心控制單元，其性能高度依賴于微控制單元（MCU）芯片。隨著汽車智能化與電動化的發(fā)展，國產(chǎn) MCU 芯片在 BCM 領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大。本文結(jié)合行業(yè)數(shù)據(jù)與典型案例，深入剖析國產(chǎn) MCU 芯片在性能、可靠性、安全性及供應(yīng)鏈方面的優(yōu)勢與瓶頸，旨在為產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供客觀且具前瞻性的參考依據(jù)。?一、引言近年來，隨著新能源汽車的迅猛發(fā)展，汽車電子系統(tǒng)的重要性愈發(fā)凸顯。據(jù)麥肯錫 2023 年研究報告顯示，新能源汽車的電子系統(tǒng)成本占比已達(dá) 45% - 55%，而傳統(tǒng)
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高能效和適應(yīng)性性能：8 位MCU的持久傳統(tǒng)

  • 8 位微控制器由于其功率效率、適應(yīng)性和成本效益，仍然是嵌入式設(shè)計中的重要組件。當(dāng)配備先進(jìn)的 CIP 和智能模擬外設(shè)時，它可以進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)功能并降低功耗。半個多世紀(jì)以來，8 位微控制器 （MCU） 一直是嵌入式設(shè)計領(lǐng)域的主打產(chǎn)品。盡管嵌入式系統(tǒng)市場已經(jīng)變得復(fù)雜，但 8 位 MCU 仍在不斷發(fā)展，以適應(yīng)新的挑戰(zhàn)和系統(tǒng)要求。如今，許多微控制器都配備了先進(jìn)的內(nèi)核獨(dú)立外設(shè) （CIP） 和智能模擬外設(shè)。這些創(chuàng)新增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的功能，降低了功耗，并加快了開發(fā)和市場進(jìn)入速度。內(nèi)核獨(dú)立外設(shè)：新標(biāo)準(zhǔn)CI
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Microchip推出AVR SD系列入門級單片機(jī)（MCU），降低安全關(guān)鍵型應(yīng)用的系統(tǒng)成本和復(fù)雜性

  • 為幫助工程師在嚴(yán)苛安全要求下最大程度地降低設(shè)計成本與復(fù)雜性，Microchip Technology Inc.（微芯科技公司）正式推出AVR? SD系列單片機(jī)（MCU）。該系列單片機(jī)集成內(nèi)置功能安全機(jī)制，專為需要高可靠性驗證的應(yīng)用設(shè)計，且定價不到1美元，成為首款在該價位段滿足汽車安全完整性等級C（ASIL C）和安全完整性等級2（SIL 2）要求的入門級單片機(jī)。該系列單片機(jī)功能安全管理體系已通過德國萊茵TüV認(rèn)證，進(jìn)一步增強(qiáng)了安全性能。 ?AVR SD系列單片機(jī)具有多項硬件安全特性，包括雙核鎖步
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在SoC設(shè)計中采用多核和RISC-V架構(gòu)

  • 由 RISC-V International 管理的 RISC-V 指令集架構(gòu) （ISA） 的興起正值半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的激動人心的時刻。新技術(shù)的創(chuàng)造正在推動各個領(lǐng)域的進(jìn)步，包括人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車工業(yè)，甚至太空探索。這些創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計的到來與新的 ISA 在 SoC 設(shè)計人員中越來越受歡迎（圖 1）的時間框架相同。在這個融合時刻，RISC-V ISA 在當(dāng)今技術(shù)爆炸的不斷發(fā)展環(huán)境中，為設(shè)計人員的新產(chǎn)品設(shè)計提供了更廣泛的 CPU、NPU 和 IP 內(nèi)核選項，從
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實時控制新標(biāo)桿：TMS320F28003x系列微控制器技術(shù)解析與應(yīng)用展望

  • 在工業(yè)自動化、新能源汽車、可再生能源等領(lǐng)域的快速發(fā)展下，對高精度實時控制系統(tǒng)的需求日益迫切。德州儀器（TI）推出的TMS320F28003x系列微控制器（MCU）正是為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)而生。作為C2000?實時控制平臺的重要成員，該系列芯片憑借其強(qiáng)大的處理能力、高度集成的外設(shè)模塊以及面向未來的功能安全設(shè)計，正在重新定義電力電子控制領(lǐng)域的技術(shù)邊界。技術(shù)背景：實時控制的核心挑戰(zhàn)現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)對控制器的要求已從簡單的邏輯處理轉(zhuǎn)向復(fù)雜算法的實時執(zhí)行。以變頻驅(qū)動器為例，需要在微秒級時間內(nèi)完成電機(jī)電流采樣、磁場定向計算
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TI超小型MCU：1.38mm2如何重塑嵌入式未來

  • 隨著消費(fèi)電子、醫(yī)療可穿戴及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，設(shè)備小型化、輕量化與功能集成化成為全球趨勢。2025年3月18日，德州儀器MSP微控制器產(chǎn)品線經(jīng)理Yiding Luo向媒體介紹了近日推出的MSPM0C1104超小型MCU。該產(chǎn)品以其顛覆性的1.38mm2晶圓級封裝（WCSP）重新定義了經(jīng)濟(jì)型MCU的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。這顆僅相當(dāng)于黑胡椒粒大小的芯片，在醫(yī)療可穿戴、個人電子和工業(yè)傳感器等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。通過集成12位ADC、6個GPIO和多種通信接口，它不僅實現(xiàn)了同類產(chǎn)品中最小的體積，還在性能與成本之間找到了理想
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意法半導(dǎo)體推出STM32U3微控制器，面向遠(yuǎn)程、智能和可持續(xù)應(yīng)用

  • ●? ?新MCU利用尖端的近閾值芯片設(shè)計，創(chuàng)下性能功率比新記錄●? ?密鑰保護(hù)和廠內(nèi)證書安裝，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全●? ?典型應(yīng)用：電水燃?xì)獗?、醫(yī)療保健設(shè)備和工業(yè)傳感器服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics，簡稱ST；紐約證券交易所代碼:STM) 推出了STM32U3新系列微控制器 (MCU)，設(shè)計采用先進(jìn)的節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)，降低智能互聯(lián)技術(shù)的部署難度，尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)的部署。新系列MCU目標(biāo)應(yīng)用鎖定
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