为什么说i.MXRT1170这颗MCU是划时代的？

dutu-1 · 发表于 2021-5-6 11:11:01

今天给大家介绍的是飞思卡尔 i.MX RTyyyy 系列 MCU 的划时代新品 i.MXRT1170。

自 2017 年开始，每年的 6 月 25 日恩智浦都会在北京举行微控制器业务媒体交流会，到今年（2019）已经是第三次了。每年的媒体交流会上，恩智浦的高级副总裁 Geoff Lees 都会给大家带来最新的产品消息。
　　

2017 年 Geoff 给大家科普了 FD-SOI 工艺以及正式推出跨界处理器第一款产品 i.MXRT1050；
　　

2018 年 Geoff 给大家带来了 i.MXRT1060 和 i.MXRT1020 两款新品，此外还有 RT1050 的全新大封装；
　　

2019 年的媒体交流会，作为后勤工作人员也去到了现场，Geoff 本来是带了三款新品（i.MX7ULP、i.MXRT1010、i.MXRT1170）的，但现场记者们的焦点都集中在 7ULP 和 RT1010 上，划时代的 RT1170 意外被冷落了，这让在旁边急的呀，恨不得变身记者上去也提问一个 RT1170 的问题，把其他记者注意力吸引到 RT1170 上，后来直到媒体交流会结束，RT1170 始终没有进入记者们的视线，随后各大媒体发的新闻稿里也都没有出现 RT1170 的踪影，难道 RT1170 就这么被埋没了？
　　

有句老话说得好，是金子总会发光的。最近恩智浦在 ARM 技术大会上着重介绍了 i.MXRT1170，“单片机首次迈入 1GHz 主频大关”，这句宣传语彻底引爆微控制器界，i.MXRT1170 终于火了，也理解了 6 月份媒体交流会上 Geoff 没有重点介绍 RT1170 的原因，不想让 RT1170 锋芒毕露，导致 7ULP 和 RT1010 黯然失色。如今恩智浦官网也上线了 i.MXRT1170，从 6 月初拿到 i.MXRT1170 样片至今已有四个月，现在终于可以放开聊一聊这颗划时代的芯片了。

一、i.MXRT1170 增加了什么？

众所周知，目前最强 i.MX RT 系列产品是 2018 年发布的 i.MXRT1060，下图是 i.MXRT1170 内部模块框图，为了方便大家看出 i.MXRT1170 相比 i.MXRT1060 增加了哪些东西，在 i.MXRT1170 模块框图上用蓝圈标出了所有新增外设模块，下面会逐一介绍这些新增外设的特性。顺便说一下，除了新增外设外，已有外设的数量在 i.MXRT1170 上也得到了增加，比如 UART 从 8 个变成 12 个，这对于工控应用来说也很重要，只是这不是介绍的重点。

要说 i.MXRT1170 新增的最显眼的东西，那当然非 400MHz 的 Cortex-M4 莫属，i.MX RT 系列从 RT1170 开始首次引入了双核，Cortex-M4 的引入可不仅仅是刷新 CoreMark 总分那么简单（当然 6468 的跑分确实挺震撼），有了这颗 Cortex-M4，一些相对简单的键盘响应、传感器采集、电机控制等任务便可以交给它来做，而超强的 Cortex-M7 则可以专注在音视频识别与处理、千兆以太网通讯控制等复杂任务上，即如下图所示。

说完了双核，继续从音视频方面入手，看看 RT1170 带来了哪些新外设。先说音频，RT1060 上只有传统音频接口三件套（SAI/I2S、MQS、S/PDIF），而 RT1170 上新引入了 MICFIL（PDM 数字麦克风输入）、ASRC（异步采样率转换器），有了 MICFIL 模块，RT1170 可以从数字麦克风获取 16bit PCM 音频；有了 ASRC 模块，音频采样率转换从此 so easy，可以最大 10 通道并行转哦。接着说视频，RT1060 上仅支持并行 CSI/LCD 接口去获取 / 显示视频，而 RT1170 上新引入了 MIPI CSI/DSI 接口，我们都知道采用 MIPI 接口的模组相较于并口具有速度快、传输数据量大、功耗低、抗干扰好的优点。此外 RT1170 还集成了一颗 GPU（来自 Vivante 的 GC355），支持 OpenVG 1.1，从此矢量绘图、实时曲线、二 / 三次贝塞尔曲线啥的都不再是难事。
　　

聊完了音视频，该说通讯接口了，是的，你翘首以盼的千兆以太网控制器终于落户 RT1170 了，并且一下子来了俩，一个支持 AVB，另一个兼容 TSN，工控行业的朋友看到这请不要大声尖叫，控制一下情绪。此外 RT1170 还引入了 EMV SIM 模块，兼容 EMV v4.3 和 ISO/IEC 7816-3 标准，万事达卡、Visa 卡，通通告诉我密码。
　　

再简单说一下模拟部分吧，i.MX RT 系列从 RT1170 开始首次引入了 DAC，跟 ADC 一样，都是 12bit 精度，从此再也不用外接 DAC 啦。
　　

最后隆重说一下安全部分，对于 RT1170 这么一颗划时代芯片，不配以顶级安全模块说不过去，RT1060 负责安保的硬件模块主要是 DCP、BEE，到了 RT1170 上升级为了 CAAM、IEE、OTFAD，密钥管理（PUF、UDF）以及加解密模式更加强大，CAAM 相比 DCP 无论是在签名算法（RSA4096、SHA-512）还是加密算法上（AES-256、DES/3DES）都有了极大的丰富，并且 RT1170 上为 CAAM 还配了专用 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 增强了什么？　　

讲完了 i.MXRT1170 新增的东西，也有必要介绍一下 i.MXRT1170 增强的模块，不能只见新人笑、不闻旧人哭嘛。老规矩，在 i.MXRT1170 模块框图上用绿圈标出了所有增强外设模块，下面会逐一介绍这些外设到底增强在哪里。

i.MXRT1170 最大的增强之处便是其 Cortex-M7 核能跑 1GHz 主频，从 600MHz 直接飞跃到 1GHz，单片机在 RT1170 出现之后终于发展到了 GHz 主频，这点太具有划时代意义了，遥想当时学单片机时启蒙的是 12MHz 主频的 MCS-51 系列，性能与 RT1170 相比简直地下天上之别，1GHz 主频单片机已经不仅仅是单片机，而是单片机中的战斗机，什么艰巨任务都能胜任了。
　　

存储器方面，首先内部 SRAM 从 1MB 扩展到了 2MB，相信现在再也不会有人抱怨内存不够用了吧，并且 RT1170 首次引入了 ECC RAM，数据存取更可靠。外部存储器接口方面，通过 SEMC 接口支持的 SDRAM 从 8/16bit 拓展到了 32bit，并且 SDRAM 主频从最大 166MHz 升到了 200MHz，从此视频显示不再受 SDRAM 带宽卡脖子了，SDRAM 综合性能相比 RT1060 提升了 2.4 倍。NAND 也有了硬件 ECC 模块（EXCC、MECC64）加持，最大可以提供 8bit 纠错，不再需要低效 1bit SW ECC 来勉强支撑了。此外 FlexSPI 还首次支持了 16bit 的 Hyper Bus，不再局限于 1/2/4/8bit，并且增加了 0x30000000 的内存映射，下面放一张 RT1170 的内存 map 图给大家一睹为快。

音视频方面，主要是 LCD 接口有了重大升级，保留原第一代 eLCDIF 模块之外，还加入了 LCDIFv2 模块，这个 LCD 接口模块就厉害了，可支持多达 8 层的透明混合（Alpha Blending）。
　　

通讯接口方面，通过 uSDHC 支持的 eMMC 从 4.5 升级到了 5.0 标准，遗憾的是没有进一步扩展 SDIO Slave 接口，可攻（主）不可守（从）。
　　

模拟方面，ADC 采样率从 1M sample/s 提升为了 2M sample/s。

讲到这，基本上 i.MXRT1170 的特性都说完了，这口气憋了 4 个月，终于得已舒张，浑身通畅。

三、i.MXRT1170-EVK 简图

i.MXRT1170 隆重发布后还没几天，各大嵌入式交流群里已经讨论激烈，大家都很关心芯片什么时候能买，官方 EVK 什么时候出来。为了给大家解解馋，先放一张 RT1170-EVK 模块简图让大家过过目。
　　

i.MXRT1170-EVK 标配 5.5 寸 720P 高清屏，百兆 / 千兆双网口，各种音频接口，各种存储器（两块 16bit SDRAM 可拼 32bit SDRAM，首次加入了 Raw NAND），你可以尽情设计你的酷炫应用啦，偷偷告诉你已经在 RT1170-EVK 上放起了高清 MP4 小电影了。

至此，飞思卡尔 i.MX RTyyyy 系列 MCU 的划时代新品 i.MXRT1170 便介绍完毕了.

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