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汽车行业正经历百年未有的技术革命，而作为汽车电子控制核心的微控制器（MCU），其发展路径已成为智能汽车竞争的关键战场。 从分布式架构到域融合、从单一功能到智能中枢，汽车MCU的迭代速度远超传统半导体周期。 本文将深度剖析未来五年汽车MCU的六大演进维度，揭示技术、产业与供应链的颠覆性趋势。 一、架构革命：从“功能分散”到“算力集中”‌ 传统燃油车依赖数百个分布式ECU（电子控制单元），导致系统复杂、通信效率低下。以特斯拉Model 3为起点，域集中式架构通过“区域控制器+中央计算单元”重构电子电气架构。 这一变革对MCU提出双重需求： 高性能异构集成‌：如将MCU与MPU（微处理器）融合，集成8个Cortex-A53内核与4个Cortex-M7内核，算力突破5000 DMIPS，同时支持CAN FD、以太网等通信协议。 硬件虚拟化技术‌：通过Hypervisor实现“一芯多系统”，例如可在单个MCU上同时运行Linux（智能座舱）和AutoSAR（车身控制），降低30%硬件成本。 主流车型的MCU数量将从150-200颗缩减至80-100颗，但单颗芯片价值量将增长3倍，推动全球车规MCU市场规模的突破。 二、安全范式升级：从“功能安全”到“全栈防御”‌ 智能网联汽车面临物理攻击、远程入侵、数据泄露三重威胁。新一代MCU需构建“芯片-系统-云端”立体防御体系： 硬件安全锚点‌：集成HSM（硬件安全模块），支持国密算法和真随机数生成器（TRNG），加密速度提升； 动态安全防护‌：通过ISO/SAE 21434标准实现入侵检测（IDS）与OTA安全更新，例如通过MCU固件实时验证，将漏洞响应时间缩短； 功能安全冗余‌：符合ASIL-D等级的MCU采用锁步核（Lockstep Core）与ECC内存纠错，故障覆盖率超99%，满足自动驾驶系统Fail-Operational需求。 针对车载网络攻击中,安全能力将成为车企选择芯片供应商的核心指标。 三、算力爆发：从“控制执行”到“边缘智能”‌ 自动驾驶与智能座舱推动MCU向“边缘AI”进化： NPU集成化‌：MCU内置双核BPU（Brain Processing Unit），可在本地完成驾驶员状态监测与语音降噪处理； 存算一体架构‌：集成48MB SRAM缓存，减少数据搬运能耗； 实时性跃迁‌：中断响应时间20ns，满足线控制动系统μs级控制需求。 支持AI加速的MCU占比将增加，L4级自动驾驶单车MCU算力需求增大。 四、制程工艺进阶：3D封装破局‌ 车规MCU制程正突破： 先进工艺落地‌：台积电22nm嵌入式MRAM技术已量产，相比40nm eFlash工艺，面积缩小30%，读写速度提升10倍； 3D异构集成‌：TI通过CoWoS封装将MCU、PMIC、传感器集成于SiP模块，功耗降低40%； 耐高温能力‌：ST的FD-SOI工艺MCU可在175℃环境下运行，适配电机控制器等高温场景。 预计14nm MCU将进入量产阶段，支撑500MHz以上主频需求。 五、国产替代加速：从“低端突破”到“高端卡位”‌ 中国车规MCU正打破海外垄断： 技术突破‌：通过ASIL-D认证，集成12核Cortex-R52，进入高端车企电驱系统； 生态协同‌：RISC-V车用内核，开发周期缩短； 产能保障‌：12英寸晶圆厂投产，车规MCU月产能提升至5万片。 政策利好，本土厂商有望在BMS、座舱域控制领域实现规模化替代。 六、碳中和驱动：能效比成核心竞争力‌ 欧盟2035燃油车禁售令倒逼MCU能效升级： 功耗优化‌：采用动态电压频率调整（DVFS），休眠模式功耗降低； 材料革新‌：GaN-on-Si技术将MCU电源模块效率提升至98%； 生命周期管理‌：内置传感器监测芯片全周期碳排放。MCU能效提升可使电动车续航增加5-8km，减排潜力达百万吨级。 未来展望：多维重构下的产业新秩序‌ 汽车MCU的竞争已超越传统半导体范畴，呈现三大融合特征： “软硬一体”‌：MCU厂商需提供AutoSAR中间件、AI工具链等完整开发生态； “跨界竞合”‌：消费电子巨头凭借制程优势切入车规MCU； “区域闭环”‌：北美、欧洲、亚洲将形成本地化供应链集群。 对于中国企业而言，唯有在RISC-V架构、先进封装、功能安全三大领域构筑技术护城河，才能在全球智能汽车芯片版图中占据一席之地。 这场由MCU引发的汽车电子革命，终将重塑未来十年的产业格局。

1.keil SWD 烧录无法识别 拿到开发板遇到得问题就是Keil无法烧录固件（跳线帽已经接到PB10 PB11）, SWD 无法识别；这个无法烧录得原因是出厂demo里面的PB10 PB11被用做其他功能了。 2.使用串口进行烧录 将J9上得PB5与RX使用跳线帽连接，将PB4与TX使用跳线帽连接 打开烧录软件，如图选择待烧录固件 复位开发板就可以自动进行烧录。 3.烧录USB CDC 进行测试 固件烧录成功后 DAP 烧录可以正常识别了；但是现在还无法直接使用keil进行烧录，因为没选择烧录算法，烧录会直接报错。 将资料里的\components\tools\keil目录下的两个*.FLM文件拷贝到MDK安装目录下的\Keil_v5\ARM\Flash中，如下图所示添加。 keil 里面选择FLASH下载算法 固件烧录成功 4.USB CDC 测试 修改代码：使用 USB_CDC 和 UART3 进行数据回环测试 修改CDC关联串口设置为 UART3 修改USB 相关IO: 使用PA4 PA5 作为USB DB DM 数据回环测试 com35 为 FR8003A_QFN20 调试芯片上得串口，COM36 为USB-CDC 出来得串口 COM36 CDC 直接修改UART波特率230400，COM35也修改为230400，测试正常

MH32F103A系列单片机使用高性能的32位ARM Cortex-M3内核，最高工作频率可达216 MHz，比STM103系列的72 MHz有了显著提升，更高的主频可以使数据处理速度更快。MH32F103A系列单片机内置了最大512KB Flash存储器和96KB SRAM，有LQFP48/64/100多种封装。 MH32F103A单片机集成了丰富的外设资源，多达2个高级定时器、10个通用定时器及2个基本定时器，3个12位ADC和2个12位DAC。多个标准的通信接口，如3个SPI、2个I2S、2个I2C、5个UART、1个USB 2.0全速串行通信接口、1个CAN总线控制器以及1个SDIO接口。 MH32F103A工作温度范围为-40℃至+85℃，供电电压范围为2.0 V~3.6 V，并且具有睡眠、停机和待机三种低功耗模式，可以满足各种低功耗应用的要求。 MH32F103A系列微控制器基本兼容STM103系列，同时强化许多功能，简单操作就可以替换STM32。具体替换步骤可以查看MH32F103A的移植手册。 由于MH32F103A拥有以上外设配置，因此可适用于多种应用场景： • 工业应用，如可编程控制器、打印机、扫描仪等； • 电机驱动和调速控制； • 物联网低功耗传感器终端，如运动手环等； • 无人机飞控、云台控制； • 玩具产品，家用电器，智能机器人，智能手表等。

【哔哥哔特导读】随着MCU主要应用领域工业和汽车领域对智能化的需求增加，高性能、智能化、低延迟、决策更快的实时控制成为MCU发展的重要方向。基于此，作为全球头部半导体厂商的TI提供了怎样的产品方案？ 当下，MCU应用已经渗透到智能家居、工业自动化、汽车电子、航空航天等多个领域。MCU在从8位到32位，再到64位过程中，处理能力日益强大。并且更多外设和功能与MCU集成到单一芯片上，实现了更高程度的集成化和微型化的MCU。 不过产品性能快速发展的同时，目前MCU也面临许多应用上的痛点：随着应用越来越复杂，对MCU的性能要求越来越高，但也需要寻求MCU性能与成本、MCU算力与功耗的平衡。 同时，随着网络安全威胁的增加，MCU需要集成更多的安全特性来保护系统免受攻击。尤其是在关键应用中，如汽车和工业控制，高可靠性和稳定性的MCU是必不可少的。 此外，随着MCU算法性能的提升，MCU需要处理的数据也越来越复杂。提高故障检测的实时性、准确性，降低复杂性也是集成化MCU应用锁面临的重要挑战。 为了解决以上MCU应用领域的痛点，当下主流MCU厂商陆续设计了不同角度的方案，例如以开源软件和开发工具实现成本降低;或是采用模块化设计减少开发和测试成本，等等。 作为全球头部的半导体厂商，近日德州仪器(以下简称“TI”)也发布了两款新型C2000TMMCU——TMS320F28P55x系列和F29H85x系列，致力于提高系统效率、安全性和可持续性。 据悉，TI的嵌入式产品线涵盖了从Cortex-M0系列到多核异构处理器，后者在汽车、工业及人工智能领域广泛应用，最高算力可达32TOPS。在这一庞大的产品矩阵中，F28P55X与F29H85x仅是其中的两款代表性产品。 那么这两款MCU新品，反映出TI在解决MCU应用痛点的哪些思路和方案? 01 | 实时控制MCU：发展的主要方向 实时控制MCU是面对当下市场趋势下MCU发展的一个趋势和前沿热点。 随着MCU主要应用领域工业和汽车领域对智能化的需求增加，以及消费电子产品性能不断提升，这些领域需要MCU拥有极高的实时响应能力和强大的运算能力。 在此背景下，高性能、智能化、低延迟、决策更快的实时控制MCU成为MCU发展的重要方向。 德州仪器中国区技术支持总监师英对实时控制系统做了解释：实时控制MCU系统的首要之务，便是对真实物理世界进行精密的传感：通过ADC与采样电路，将模拟信号采集并转化为数字信号。 “以电机控制系统为例，电流与电压的波形，以及位置传感器的信号，均被送入实时控制MCU中，经过一系列复杂的数学转换与运算，最终通过PWM输出至执行机构。在这个电子化的实时控制世界里，MCU或DSP，无疑是整个系统的智慧大脑。而Sensing部分则如同我们的感官，执行机构则相当于肌肉系统。此外，通信模块也是不可或缺的一环，无论是EtherCAT、以太网、CAN，还是串行通信，均构成了这一基础实时控制MCU系统的血脉。” 德州仪器中国区技术支持总监师英 在现实生活中，特别是在工业与汽车应用领域，马达驱动与数字电源变换是最为常见的实时控制MCU系统。这两种应用均要求处理器具备极高的实时性，不仅要求强大的数学运算与实时处理能力，还需配备出色的ADC与PWM，并通过一系列联动机制，共同构成一个高效、有机的实时控制MCU系统。 02 | 相较于CPU集成方案，MCU+NPU性能提高5-10倍 但是在MCU实际开发过程中，如何运用高级别实时控制MCU，打造一套既精密又安全，同时性价比极高的实时控制MCU系统，是当前工程师在打造实时控制系统难题。 为了解决这个难题，目前主流产品方案是将MCU与收发器接口、LDO、AFE等模块和电路进行集成，或是MCU集成CPU、DSP、AI加速器，以及AI算法和模型，从而提高MCU的算法性能。 而这次新发布、被TI称为业内率先推出的具有集成神经处理单元的实时控制MCU的C2000TMMCU——TMS320F28P55x，正是在如今MCU市场需求下，MCU+NPU产品方案集成的一大重要成果。 图源：TI官网 据师英介绍，NPU能够独立完成AI领域常见的运算算子。虽然普通CPU也能完成这一运算，但效率相对较低。而利用神经网络加速单元，其性能将比使用C2000的CPU提高5-10倍。 “关于MCU集成NPU，已有若干实际应用案例崭露头角，例如，在太阳能及供电系统中的电弧检测应用。当接触发生时，高压导线或触点间常常会产生电弧现象，这一潜在危险源可能引发火灾，因此，对电弧的有效检测与预防显得尤为重要;此外，在马达驱动领域，对马达运行状态的预测同样关键，旨在预判其未来可能出现的故障。” 通过F28P55XMCU的运算机制，故障检测的准确率可高达99%。F28P55XMCU是在C2000系列MCU中融入了NPU内核，这意味着，只需通过单一芯片，F28P55XMCU能够用单一型号完成原本需要额外故障检测MCU的功能，从而提供更紧凑、更小尺寸、更低成本的MCU设计方案。 图源：TI官网 师英介绍，该MCU内置的Flash memory最高可达1.1MB。对于实时系统而言，ADC与高精度PWM是两大核心外设。具体而言，F28P55X提供了24个高精度PWM通道以及最多39个ADC通道。 “之所以C2000MCU一直被行业内的工程师认可和青睐，就是因为它切中了实时控制的这个点。对于实时控制来讲，它有高性能的数学运算单元和协处理器单元，ADC和PWM两个关键外设，从sensing到accusation execution的链路整个的一个优化，这是C2000 MCU实时处理核心的竞争力。” 03 | MCU与边缘AI：实现高精度检测性能的发展方向? 在当前工业及汽车领域的实时控制MCU系统中，一个显著趋势是：越来越多的任务倾向于采用更为智能、基于AI的方法来完成。从运算单元的位置来看，AI可分为云端AI与边缘AI两类。对于嵌入式系统或实时控制系统而言，边缘AI无疑是一个必然选择。 边缘AI下的实时性得到显著提升，无需将数据上传至云端，从而避免了传输延迟;其次，通过算法优化及NPU的加入，系统整体功耗得以降低。另外，从安全性与可靠性的角度来看，避免了数据采集与传输至云端的过程，有助于提升设备的安全性。 在传统的非NPU方案中，主要是通过对直流母线电压与电流进行采样，并设置一系列触发阈值或规则来判断电弧是否发生。这种方法存在诸多限制，检测准确率往往难以提升，一般仅能达到85%左右。这便是现有或传统解决方案所面临的问题。 F28P55X这一创新解决方案的过程中，原有的DC/DC转换器、逆变器以及MPPT系统均继续沿用了C2000系列的核心技术，这意味着原始的实时控制拓扑结构与硬件配置基本保持不变，特别是软件算法层面无需做出调整。 师英介绍，唯一的变化在于利用F28P55X内置的NPU来专门执行电弧检测任务。 那么，如何实现99%的高检测准确性呢? “这得益于我们先进的离线边缘AI工具——TI Edge AI Tools。该工具能够针对大量电弧发生时的电流与电压数据进行深度训练，从而构建一个精准的CNN模型。模型训练完成后，通过专用的软件开发工具，即可轻松部署至F28P55X的NPU上。由于这一过程基于庞大的数据集进行训练，而非依赖传统的软件设计规则与触发阈值来判断电弧情况，因此其检测准确率能够高达99%。” 04 | MCU+NPU如何实现功耗与成本控制? 德州仪器中国区技术支持总监师英也介绍了目前F28P55X的使用案例，“我们的合作伙伴已成功开发出基于F28P55X的电弧检测模块。该模块单次电弧判断时间可缩短至5毫秒，且在检测到电弧后的0.2秒内即可迅速自动切断电路，其误报率近乎为零。” 当MCU集成边缘AI等算法性能后，功耗也会相应提高。性能与功耗的相对平衡也是如今许多MCU集成化下遇到的难题之一。 TI供图 “从功耗优化的角度来看，执行相同卷积运算时，CPU所需时间可能是NPU的5到10倍。在评估功耗时，需综合考虑电流峰值与工作时间。尽管NPU启动时的电流峰值可能较高，但由于其任务完成时间大约只有原本用时的1/10，从而能够有效降低整体功耗。 在成本控制方面，师英介绍，C2000系列的边缘AI一般是在工业控制领域或者汽车功能控制领域，“针对不同的应用，我们会去匹配相应的算力与功能配置，这是很重要控制成本的一点。” 05 | 实时控制MCU，如何实现运算效率提升? 在实际应用层面，除了更实时和精准的MCU控制外，随着工业与汽车领域执行效率的提升速度日益加快，电机转速也随之提高。在此背景下，新一代功率半导体的应用使得开关调制频率同步增高，这也要求实时运算处理器MCU的运算效率需要实现大幅度提升。 TI此次发布的另一款新品F29H85x 系列，正是致力于提供工业与汽车领域下高算力MCU需求的产品方案。 师英介绍，F29H85x MCU搭载了新型C29内核，这是C2000系列CPU多年来的一次重大迭代升级，其处理位宽从32位跃升至64位，并配备了超长指令级架构，使得单个指令周期最多能并行完成8条指令。 “与上一代C28内核相比，C29在信号链性能上可实现2至3倍的提升。对于马达驱动的数学运算与实时运算而言，其性能可提升2倍;而在电源变换方面，C29的性能则可提升约3倍。若仅就FFT运算而言，C29的运算速度相较于C28可提升5倍。C29的CPU版本在数学运算能力上实现了极为显著的提升。此外，与C28相比，C29的中断响应速度也提升了4倍。” 图源：TI官网 具体到集成方案设计上，由于F29H85x的中断效率得到提升，并支持功能安全与信息安全，因此仅需一颗MCU便能实现OBC+DC/DC+主机MCU的三合一功能。这不仅提升了效率，还减小了尺寸并降低了成本。 F29H85x能够更快地进行运算和中断响应，因此对于第三代半导体功率半导体的支持也得以大幅度提升PWM的开关频率，从而提高系统的效率。更高的开关频率意味着磁性元器件的尺寸可以减小，进而使得整个系统的尺寸也相应减小。 06 | F29H85x如何实现汽车控制应用的集成化方案? 得益于CPU性能的提升，F29H85x可广泛应用于众多实时控制领域。 例如，汽车中的牵引电机控制往往不仅限于一个电机，而是可能涉及多个电机的协同控制，最常见的配置是双电机应用。 在传统的双电机系统中，每个牵引电机都需要一个独立的电机驱动控制环路，同时还需要一个主机来负责功能安全和AUTOSAR的运行。此外，还需要昂贵的旋变解码器电路来检测驱动牵引电机的转子位置。双电机系统则需要两个这样的控制器和两份旋变解码器电路。 师英介绍，采用F29H85x时，可以利用CPU1和CPU2的锁步运行来完成功能安全和AUTOSAR的任务，同时用CPU3来控制两路电机。值得一提的是，F29H85x内部集成了旋变解码器功能，或者使用TI提供的另一种磁性位置传感解决方案，都可以实现用一个芯片完成所有功能，并集成到整个系统中。 另外，在高压一体化电动汽车中，传统上完成OBC+HVLV DCDC(高低压直流转换器)+主机的功能通常需要三个MCU。 然而，采用F29H85x时，由于其内部集成了一对锁步运行的CPU，以及一个独立的C29内核，因此仅需一颗MCU即可完成整套系统的功能。CPU1和CPU2的锁步运行能够很好地支持ASIL-D级别的功能安全需求，同时两者均可运行AUTOSAR，这是几乎所有设备都需要的。而CPU3则可以独立承担OBC和DCDC的控制环路，实现单芯片系统的高效运行。 07 | 小结 随着应用范围越来越广、应用程度越来越深，具有极高实时响应能力和强大运算能力MCU成为了当下市场主要的需求。 在这种背景下，MCU与TMU、CLA、CPU、NPU等组件进行更深程度的集成和搭配，以实现更高性能的算力和更精准的功能。 发展过程中，集成方案下的性能达成度、功耗与性能的平衡、边缘AI应用下的成本控制等成为MCU集成化发展下的诸多应用难题。这些也将是未来MCU集成化方案下提升的主要方向。 正如德州仪器中国区技术支持总监师英所说，未来还将推出更多不同配置的新产品，以满足基于应用需求的更高性价比要求。MCU集成化下的应用难点，也将随着技术与方案的优化，不断取得突破与升级。 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载

STM MCU based为什么在Arduino IDE上安装不上？ 在尝试在Arduino IDE上安装STM MCU based支持时遇到问题，可能有几个原因导致无法成功安装。以下是一些可能的原因和解决方案： 1. **驱动程序签名强制执行**：在Windows 8上安装Arduino驱动程序时，可能需要禁用驱动程序签名强制执行。具体操作步骤可以参考相关说明。 2. **Arduino IDE版本问题**：确保你使用的是Arduino IDE的正确版本。有些用户提到，即使集成了整个LTSketchbook，Arduino IDE也可能无法识别某些功能，这可能是因为未将Arduino IDE中的Sketchbook位置首选项设置为LTSketchbook，或者没有使用正确的Arduino IDE版本（如Arduino 1.0.4）。 “电路板”中选择了正确的板选项（例如'Arduino Uno'）。 4. **Sketchbook路径设置**：确保Arduino IDE中的Sketchbook路径设置正确，以便能够识别LTSketchbook中的代码和库。 5. **SPI配置问题**：如果问题涉及到SPI通信，确保STM32的SPI配置正确。在STM32CubeMX IDE中配置SPI时，可能需要特别注意SPI的时钟设置、CPOL和CPHA参数，以及确保SPI模式与CC1101等外设兼容。 6. **固件或库不兼容**：有时候，Arduino IDE可能缺少与STM MCU based兼容的固件或库。检查是否有最新的固件和库更新，并确保它们与你的硬件兼容。 7. **IDE插件或扩展问题**：如果安装了额外的IDE插件或扩展，它们可能会影响Arduino IDE的正常工作。尝试在没有这些插件的情况下运行Arduino IDE，看看问题是否仍然存在。 如果上述解决方案都不能解决问题，建议查看Arduino IDE的官方文档和社区论坛，寻找更具体的解决方案，或者寻求社区其他用户的帮助。