终于可以放开聊一聊i.MXRT1170这颗划时代MCU了

NXP管管 · 发表于 2019-11-8 10:20:50

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，痞子衡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，这让痞子衡在旁边急的呀，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，痞子衡也理解了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，痞子衡从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，痞子衡在i.MXRT1170模块框图上用蓝圈标出了所有新增外设模块，下面痞子衡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，只是这不是痞子衡介绍的重点。

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，痞子衡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，痞子衡在i.MXRT1170模块框图上用绿圈标出了所有增强外设模块，下面痞子衡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，遥想痞子衡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的特性痞子衡都说完了，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，痞子衡先放一张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，偷偷告诉你痞子衡已经在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痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

作者：痞子衡

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