2019年NXP智能车大赛MCU选型参考

NXP管管

近期站长欣喜地获知，第十四届全国大学生智能汽车竞赛又将如期举行，各高校的学生们已经积极的行动起来，撸胳膊挽袖子准备大干一场了。上周我们收到了支持大赛的器材提供者龙邱科技的投稿，针对学生们在MCU的选型做了一些建议，提供给大家参考。以下内容为来稿。

2019第14届智能车大赛相较往年的比赛，对各个组别的要求做了一些调整，大致需求如下：
1、四轮组今年比赛限制车模长度30CM，电感前瞻很短，主要赛道信息通过摄像头获取，电感只用于断路区域的赛道识别，一般三个电感就可以了。闭环控制一个直流马达需要编码器 + 两路PWM信号。
所以单片机最少要有一个摄像头接口，一个正交解码或者带方向计数（带方向编码器）接口，两路PWM接口和三个ADC接口。
2、三轮组和四轮组类似，不过需要获取小车姿态数据，并且控制两个直流马达。
所以单片机至少要有一个摄像头接口，一个IIC接口（可以和摄像头共用），两路正交解码或者带方向计数（带方向编码器）接口，四路PWM接口和三个ADC接口。
3、双车相当于上面的三轮组+四轮组，一般会加上通信模块，如果使用NRF模块需要占用一个SPI接口，如果使用串口蓝牙，则需要占用一个串口接口。
4、信标组的麦克纳姆轮车，拥有四个电机，想要获得比较好的控制效果，必须要对每个电机进行闭环控制，需要单片机具有四路正交解码 + 八路PWM信号 + 摄像头接口。
5、室外电磁组则需要单片机具有四路电感 + 一路正交解码 + 两路PWM信号。
各个组别的规则和往年的相比都有一定的改变和创新，但硬件接口需求除了信标组的同学纠结编码器接口不够，其他组别的变化不大。K60、K66、KV58的FTM0和FTM3（K60FX有FTM3模块）都可以输出8路PWM信号，FTM1和FTM2可以用作正交解码，LPTMR可以用作捕获脉冲信号，可是信标车需要，正交解码或者带方向计数的接口不够。

有些同学查看手册会发现，K66还有两路TPM计数器，KV58还有一路ENC正交解码模块，由于往年并没有正交解码模块不够用的情况，所以这些模块并没有开发使用。如果想要使用，同学们可以自己参考寄存器开发一下，但是注意使用不同的模块计数可能导致计数精度不同。
根据去年的比赛情况，已经有许多同学使用两块核心板+双摄像头的方案了，今年的麦克纳姆轮小车可以随意转向，尤其适合这种方案，但是需要有一定的基础。

如果已经选定了K60、K66、KV58做主控，而且只想用一块，可以使用四路DMA计数的方式。DMA的触发的方式是以PORT为触发源的，避开DMA传输摄像头数据的触发通道。

以K66/KV58举例，摄像头使用PORT D端口进行DMA数据传输，PORTA、PORTB、PORTC、 PORTE中各一个PIN来作为DMA计数的触发通道，进行四路DMA计数，已经验证过DMA计数和摄像头图像采集均能正常进行，具体大家也可实际调试验证。

DMA挂载在系统总线上，会占用一定系统带宽，影响CPU性能。注意此计数方式需要使用带方向输出编码器，推荐使用龙邱迷你512线编码器，可直接通过IO口读取高低电平来判断方向。

信标组使用LPC54606或者RT1052的话，不用担心一块的接口不够。

LPC可以使用SCTime输出8路PWM信号，4个CTime来进行脉冲计数（注：LPC54606没有正交解码，需要使用带方向编码器）。
RT1052可以使用自带的4路ENC正交解码模块、和FlexPWM模块产生8路PWM，具体可以参考相应的例程库。对于RT1052核心板，龙邱有关于适用于信标组的母板，供大家参考学习使用。

至于其他组别，介绍的这几种单片机外设资源都是可以满足使用。

外设够用，那么单片机的性能就成了关键。在以前的推文中，利用计算圆周率的时间来反应单片机的性能，被同学们吐槽不靠谱，这次就通过移植coremark，用跑分来反映cpu的大致性能，注意编译时的不同设置可能会影响最终结果，这里是笔者的测试结果，测试代码链接：https://pan.baidu.com/s/1dTgL57Y9NS7CxrY6xGOx4Q 提取码：d9ua



站长说明：上面测试的Coremark和官方给出的数据还略有差距。正如上文中提到的，“编译时的不同设置可能会影响最终结果”，这属于正常现象。
例如i.MX RT1052在600MHz时Coremark的理论值可以达到3020分，这里有篇文章介绍了实际测量的步骤，按照文中的说明可以得到3018分，非常接近理论数值：《i.MX RT105x微控制器CoreMark性能实测》，有兴趣的同学可以亲自测一下



文章出处：恩智浦MCU加油站

阅读全文

zhang7309

感谢分享