国产HMI芯片Model3C ——工业品质价格亲民

news2024/11/30 14:49:11

工业级芯片相较于消费级芯片，在性能上确实拥有显著的优势，尤其对于带彩屏显示或HMI的产品来说，这种优势表现得尤为突出。

首先，对于带彩屏显示或HMI人机交互的产品来说，高性能的芯片是保证流畅的用户体验和快速响应的关键。工业级芯片通常拥有强大的处理能力和高效的运算速度，能够轻松应对复杂的图像处理和用户界面操作，确保用户在使用产品时获得流畅、稳定的体验。

其次，工业级芯片具备高可靠性和稳定性。在带彩屏显示或HMI人机交互的产品应用中，稳定性和可靠性至关重要。工业级芯片经过严格的质量控制和测试，能够在各种恶劣环境下稳定运行，抵御电磁干扰、高温、低温等不利因素的影响。这意味着无论是在工厂车间、户外环境还是其他复杂场景中，带彩屏显示或HMI产品都能保持稳定的性能，为用户提供可靠的操作界面和显示功能。

此外，工业级芯片还具备出色的兼容性和扩展性。在开发带彩屏显示或HMI人机交互的产品时，通常需要与各种传感器、执行器和其他设备进行连接和通信。工业级芯片支持多种通信协议和接口标准，能够与各种设备进行无缝对接，实现数据的快速传输和信息的实时交互。同时，工业级芯片还提供丰富的扩展接口和功能选项，方便开发者根据具体需求进行定制和扩展，满足产品的个性化和差异化需求。

最后，从成本效益的角度考虑，如果工业级芯片的价格与消费级芯片相差不大，甚至更为亲民，那么选择应用工业级芯片无疑是明智之举。

为此，启明智显技术团队凭借多年的彩屏方案经验，充分结合了彩屏显示和HMI人机交互的应用需求，推出了一颗个位数价格的高性价比工业芯片Model3C(以下简称 M3C)。

Model3C芯片概述

M3C 是一款基于 RISC-V 的高性能、国产自主、工业级高清显示与智能控制 MCU，配备强大的 2D 图形加速处理器、PNG/JPEG 解码引擎、丰富的接口，支持工业宽温，具有高可靠性、高开放性。
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M3C芯片框图：

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M3C芯片功能特性：

CPU 内核

单核 E907，RV32IMAFC 指令架构，400MHz@1.1V

系统启动

默认按 SD Card(SDMC1)→ SPI NOR → SPI NAND → eMMC(SDMC0)顺序扫描启动

可通过烧写 eFuse 改变并固定启动介质

系统安全

SPI 总线加密模块（SPI Crypto，SPI ENC），支持 SPI NAND/SPI NOR 在线加解密

数据校验引擎（DCE），支持 CRC-32 多项式和累加和两种方式

内置 eFuse 512bits ，其中 128bits 供用户自定义使用

片内存储

BROM 32KB

SRAM 32KB

PSRAM 规格：

存储接口

QSPI 支持 SPI NOR Flash / SPI NAND Flash

支持单/双/四数据线

支持最大速率 SDR 100MHz

eMMC 4.41/SD 3.01/SDIO 3.0，总共两套

eMMC 4 数据线，支持 SDR25/SDR50/DDR50 模式

SD 卡，支持 SDR25/SDR50 模式

支持最大速率 DDR 50MHz，仅支持 3.3V IO 电压

图像引擎

DE 显示引擎：

支持一个 UI 图层，最高性能 1024x768@60fps

支持抖动、伽马及色彩矩阵调整

GE 图像引擎：

支持 2D 图形加速，最大性能 1080P@60fps

支持水平和垂直翻转，90/180/270 度旋转

支持 RGB 格式任意角度旋转和不同扫描顺序

支持 1/16x ~ 16x 缩放，采用 bilinear 滤波算法

支持命令队列

VE 视频编解码：

JPEG 解码器，最高性能 720P@60fps

PNG 解码器，最高性能 720P@60fps

显示接口

支持 24-bit 并口 RGB，最高性能 1024x768@60fps

支持 SRGB/I8080/QSPI 屏接口

音频接口

左右声道数字 PWM 输出（DSPK）

通用接口

两路 SPI，支持 3 线/4 线接口，可配置为 Master/Slave

四路 UART，支持 2 线/3 线/4 线接口，兼容工业标准 16550，波特率偏差 <2%

两路 I2C，支持 7 bits 和 10 bits 寻址，最高速率 400Kb/s

两路 CAN，支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B，可编程通信速率最高 1Mbps

一组 CIR，支持红外输入和红外输出

五组 GPIO 总共 60 个 IO，支持每个 IO 独立配置：

计数器

GTC 通用计时器

WDOG 看门狗
PWM
集成 RTP 电阻触摸屏接口
时钟和电源管理

芯片时钟源

CMU 内置四个 PLL

SYSCFG 内置三个 LDO

内置 THS 温度传感器，支持高低温中断报警和过温复位芯片

M3C芯片功能表

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M3C芯片运行条件

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M3C芯片内置LDO 电气特性

内置LDO25，电压可配置，用于系统模拟及GPADC/eFuse 供电，其电气特性描述如下：
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内置LDO18，电压可配置，可用于 PSRAM IO 和 PSRAM 颗粒供电，其电气特性描述如下：
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内置LDO1x，电压可配置，可用于VDD11_SYS 供电，其电气特性描述如下：
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Model3C 芯片 QFN68 引脚分布：
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支持多样化选型，满足客户不同需求
启明智显技术团队在推出M3C工业级芯片后，又进一步推出了Model3A(以下简称M3A芯片），两款芯片支持 PIN 2 PIN。M3C芯片与M3A芯片的主要区别是将内置的4MB PSRAM升级成了8MB PSRAM。这一升级使得M3A在处理复杂显示内容和大型数据时具有更高的效率和响应速度，满足客户不同需求。