關(guān)于GD32F3主流型Cortex?-M4系列MCU的性能分析和介紹

GigaDevice GD32F303/305/307系列通用MCU基于120MHz Cortex-M4內(nèi)核并支持快速DSP功能，持續(xù)以更高性能、更低功耗、更方便易用的靈活性為工控消費(fèi)及物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)主流應(yīng)用注入澎湃動(dòng)力。

2017年3月23日— 日前，業(yè)界領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商兆易創(chuàng)新(GigaDevice)正式發(fā)布基于120MHz Cortex-M4內(nèi)核的GD32F303/305/307多個(gè)系列主流型微控制器新品，以增強(qiáng)的處理效能和豐富的系統(tǒng)資源為市場(chǎng)主流應(yīng)用注入澎湃動(dòng)力。作為GD32微控制器家族的最新成員，GD32F3系列率先提供了3大系列37個(gè)產(chǎn)品型號(hào)，包括LQFP144、LQFP100、LQFP64和 LQFP48等4種封裝類型選擇。從而以前所未有的設(shè)計(jì)靈活性和兼容度輕松應(yīng)對(duì)飛速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)升級(jí)挑戰(zhàn)。目前，該系列產(chǎn)品已經(jīng)開始提供樣片，并將于四月份正式投入量產(chǎn)及全面供貨。

GD32F3系列新品最高主頻可達(dá)120MHz并支持DSP指令運(yùn)算。配備了128KB到3072KB的超大容量Flash及48KB到96KB的SRAM，內(nèi)核訪問(wèn)閃存高速零等待。芯片采用2.6V-3.6V供電，I/O口可承受5V電平。配備了2個(gè)支持三相PWM互補(bǔ)輸出和霍爾采集接口的16位高級(jí)定時(shí)器可用于矢量控制，還擁有多達(dá)10個(gè)16位通用定時(shí)器、2個(gè)16位基本定時(shí)器和2個(gè)多通道DMA控制器。并為廣泛的主流應(yīng)用配備了多種基本外設(shè)資源。包括多達(dá)3個(gè)USART、2個(gè)UART、3個(gè)SPI、2個(gè)I2C、2個(gè)I2S、2個(gè)CAN2.0B和1個(gè)SDIO，以及外部總線擴(kuò)展控制器(EXMC)。

其中，全新設(shè)計(jì)的I2C接口支持快速Plus (Fm+)模式, 頻率最高可達(dá)1MHz (1MB/s)，是以往速度的兩倍，從而以更高的數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)適配高帶寬應(yīng)用場(chǎng)合。SPI接口也已經(jīng)支持四線制，方便擴(kuò)展QuadSPI NOR Flash并實(shí)現(xiàn)高速訪問(wèn)。內(nèi)置的USB 2.0 OTG FS接口可提供Device、HOST、OTG等多種傳輸模式，還擁有獨(dú)立的48MHz振蕩器支持無(wú)晶振(Crystal-less)設(shè)計(jì)以降低使用成本。10/100M自適應(yīng)的快速以太網(wǎng)媒體存取控制器(MAC)可更協(xié)助開發(fā)以太網(wǎng)連接功能的實(shí)時(shí)應(yīng)用。芯片還配備了3個(gè)采樣率高達(dá)2.6M SPS的12位高速ADC，提供了多達(dá)21個(gè)可復(fù)用通道，并新增了16-bit硬件過(guò)采樣濾波功能和分辨率可配置功能，還擁有2個(gè)12位DAC。多達(dá)80%的GPIO具有多種可選功能還支持端口重映射，并以增強(qiáng)的連接性滿足主流開發(fā)應(yīng)用需求。

由于采用了最新Cortex-M4內(nèi)核，GD32F3系列主流型產(chǎn)品在最高主頻下的工作性能可達(dá)150DMIPS，CoreMark測(cè)試可達(dá)403分。同主頻下的代碼執(zhí)行效率相比市場(chǎng)同類Cortex-M4產(chǎn)品提高10%-20%，相比Cortex-M3產(chǎn)品更提高30%。不僅如此，全新設(shè)計(jì)的電壓域支持高級(jí)電壓管理功能，使得芯片在所有外設(shè)全速運(yùn)行模式下的最大工作電流僅為380μA/MHz，電池供電時(shí)的RTC待機(jī)電流僅為0.8μA，在確保高性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最佳的能耗比，從而全面超越GD32F1系列產(chǎn)品。更令人振奮的是，GD32F3系列與GD32F1系列保持了完美的軟件和硬件兼容性，并使得用戶可以在多個(gè)產(chǎn)品系列間方便的自由切換，以前所未有的靈活性和易用性構(gòu)建設(shè)計(jì)藍(lán)圖。

兆易創(chuàng)新資深產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理金光一表示，“我們推出的GD32F3系列MCU開啟了Cortex-M4內(nèi)核全面進(jìn)入主流市場(chǎng)的新時(shí)代，并得以在進(jìn)一步優(yōu)化的成本基礎(chǔ)上帶來(lái)更高性能、更低功耗與方便易用的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。無(wú)論是從現(xiàn)有產(chǎn)品升級(jí)，還是直接用于新項(xiàng)目，都可以無(wú)縫切換。我們誠(chéng)邀開發(fā)者一起感受GD32F3系列MCU加速主流智能應(yīng)用的澎湃動(dòng)力?！?/p>

GigaDevice還為新產(chǎn)品系列配備了完整豐富的固件庫(kù)，包括多種開發(fā)板和應(yīng)用軟件在內(nèi)的GD32開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)也已準(zhǔn)備就緒。線上技術(shù)門戶(www.GD32MCU.com)已經(jīng)為研發(fā)人員提供了強(qiáng)大的產(chǎn)品支持、技術(shù)討論以及設(shè)計(jì)參考平臺(tái)。得益于廣泛豐富的ARM生態(tài)體系，包括Keil MDK、CrossWorks等更多開發(fā)環(huán)境和第三方燒錄工具也均已全面支持。這些都極大程度的簡(jiǎn)化了項(xiàng)目開發(fā)難度并有效加快產(chǎn)品上市周期。

GD32F3系列Cortex-M4產(chǎn)品線概覽

GD32F303主流型

120MHz MCU, Flash 256-3072KB, SRAM 48-96KB

17 x Timer, 5 x UART, 3 x SPI, 2 x I2C, 1 x CAN, USB FS

I2S, SDIO, EXMC, 3 x ADC, 2 x DAC

18個(gè)型號(hào)

GD32F305主流互聯(lián)型

120MHz MCU, Flash 128-1024KB, SRAM 64-96KB

17 x Timer, 5 x UART, 3 x SPI, 2 x I2C, 2 x CAN, USB OTG FS

I2S, SDIO, EXMC, 2 x ADC, 2 x DAC

10個(gè)型號(hào)

GD32F307主流互聯(lián)型

120MHz MCU, Flash 256-1024KB, SRAM 96KB

17 x Timer, 5 x UART, 3 x SPI, 2 x I2C, 2 x CAN, USB OTG FS

I2S, SDIO, EXMC, Ethernet, 2 x ADC, 2 x DAC

9個(gè)型號(hào)

GD32微控制器家族

GD32 MCU家族目前已經(jīng)擁有300余個(gè)產(chǎn)品型號(hào)、17個(gè)產(chǎn)品系列及11種不同封裝類型，也是中國(guó)首個(gè)ARMCortex-M3及Cortex-M4內(nèi)核通用MCU產(chǎn)品系列。不僅提供了業(yè)界最為寬廣的Cortex-M3 MCU選擇，更以領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)持續(xù)推出Cortex-M4 MCU產(chǎn)品。所有型號(hào)在軟件和硬件引腳封裝方面都保持相互兼容，全面支持各種高中低端嵌入式應(yīng)用與升級(jí)。融合了高性能、低成本與易用性的GD32系列通用MCU采用了多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)并為日益增長(zhǎng)的多元化智能應(yīng)用需求提供助力。產(chǎn)品通過(guò)長(zhǎng)期市場(chǎng)檢驗(yàn)，已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)與項(xiàng)目開發(fā)的創(chuàng)新首選。