FIND 2013 Vol.31 No.1 FUJITSU SEMICONDUCTOR MAGAZINE

FIND 2013 Vol.31   No.1 FUJITSU SEMICONDUCTOR MAGAZINE
FIND
2013
Vol.31 No.1
[NEW PRODUCTS]
图像显示 SoC 芯片
MB86R20 系列
1Mbit / 2Mbit FRAM
MB85RS1MT / MB85RS2MT
32bit 微控制器
FM3 产品族 基本产品群
FUJITSU SEMICONDUCTOR MAGAZINE
MB9B120J 系列
MB9A420L / MB9A120L 系列
MB9B520T / MB9B420T / MB9B320T / MB9B120T 系列
[INTERVIEW]
Sense of NIPPON —匠心独具的制造力 ①
株式会社 天童木工
全方位立体监视系统
“OMNIVIEW”
支持全新纯电动汽车的
驾驶乐趣和安全性
“SIM-CEL”
SIM-Drive 公司的电动汽车
Sense of NIPP N
匠心独具的制造力—①
向世界展示日本汽车巅峰实力的
木制面板
如果问起高级汽车里必不可少的是
什么,能联想到什么呢? 是能不分季节
保持舒适室温的空调、赏心悦目的真皮
座椅、还是具有临场感的音响呢?
日本的产品制造实力是世界公认的。而这种实力则是由制造
这些答案可能都是正确的。但是,如
第一线的创意和精益求精来支撑的。就让我们到现场去看看
果是那样的话,在目前大众化的小型车
那种靠日本人的特质来完成、无人能模仿的工作吧。
里也可以找到这样的配备。只有真正的
高级车里才会配备的,能显示厚重室内
氛围的关键元素其实是配在仪表盘及车
门内饰的木制面板。它不是树脂质材料
上印刷了木纹的仿木品,而是具有独一
将薄板重叠在放入模具,通过冲压机加压、加热
无二木纹的真正的木制面板。
进行造型和粘接。木材质地、形状是不一致的,
通过温度和压力的微小调节进行均质加工则是
这是由马车的内部装饰演变而来,象
木工匠的绝技。粘合剂的配方也需根据加工当天
征悠久历史的欧式豪华车上颇具贵族品
味的饰品。二战结束10年之后,日本国产
的气温和湿度来调整。
源于工匠气质的
最新木材加工技术
汽车才正式开始批量生产。那时,只能生
产粗糙笨重的汽车,竭尽全力也只能满
山形县天童市是日本象棋棋子的著
足实用性和可靠性。即使称得上高级的
名产地。在大雪封山季节,这项制作便成
车型,内部各处也都露着金属。木制面板
为武士的木工活儿,如今市内有多家木
的内饰堪称天方夜谭。
工作坊传承着这个传统产业。
60年代出现的配备实木面板的高级
运动型汽车引起广泛关注,那是由于生
羽山脉和白神山区出产的木材加工家具、
产数量少而得以实现的。当时的面板做
房屋建材和漆器等木工制品。第二次世
工虽已堪称工艺品,但并未满足现代量
界大战中,为克服物资的匮乏,这里的工
产汽车所要求的条件而成为真正意义上
匠们于1940年组成天童木工家具建具工
独具匠心的蝴蝶凳就是充分
的“汽车零部件”。此举走出了车内金属
业组合,即天童木工株式会社的前身。
利用模压胶合板的特点而制
裸露阶段,但此后的日本国产车大都采
战争期间他们忙于制造木头飞机(摆
用树脂材料的仿木面板,这种混沌状况
放在机场迷惑敌人)以及弹药箱等,战后
持续了很久。
重启家具制造。领军人物加藤德吉厂长
著名美术馆里收藏的柳宗理
造的。
化木材为精致工业品的
工匠气质和进取精神
株式会社天童木工
集机械学之大成制造出来的汽车里
有静静的带有灵气的物品。
此外,这一带自古以来流行使用奥
1987年终于出现了期待已久的实木
面板日本国产汽车。经济和技术都处于
的性格决定了该公司的发展方向。
该公司董事企业发展部部长福岛幸
巅峰时期的日本汽车厂为了开发出能与
“天童木工本来就是工匠的集团,
雄说 :
世界名车比肩的高级车,实现了木制面
绝不轻言放弃的工匠气质在加藤德吉厂
板的量产化。面板的品质、精度、耐久性
长身上尤为突出。他决定挑战更高难度
和豪华程度都超过了传统的竞争对手。
的制品,我们最终成功开发出当时最先
完成这项工作的是日本山形县的家
进的模压胶合板技术。”
那就是享受大地恩惠、沐浴阳光而生的、
具厂 —— 天童木工。由纽约现代美术馆
模压胶合板技术就是把切成薄片的
温暖人心的木制面板和方向盘。
永久收藏的柳宗理大师的蝴蝶凳(1956
木材重叠放入模具,通过冲压机加压、加
年)衍生而来的模压胶合板技术是实现量
热进行粘接,从而加工出各种形状。这项
这些奔跑于世界各地的高级车上的必备饰品,
是在日本东北用最新技术制造出来的。
产的关键。
技术是日本昭和初期设立的国立工艺指
迄今为止制作的各种木制面板(上图)和木制方向盘
(下图)
。为获得精美的木纹,天童木工现在直接到海
外采购胡桃木等原材料。
Text:Akira Yokot a Photograph:Yukio Yoshinari
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FIND Vol.31 No.1
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产并开始为爱媛县民会馆供货之后,各
地的公共设施、企业、宾馆和医院等随之
程中,我们开发出使不同材质与木材紧
享誉世界的杰作
出自对木材的极尽精通
密粘接的强力粘接剂,以及复杂形状间
纷纷采用。在同一时代,还制作出许多为
著名美术馆所收藏的家具杰作,如蝴蝶
凳和蘑菇凳。
今天,使用天童木工家具的设施不胜
而采用磨沙机,但天童木工始终如一地采用刨光加
工处理,因为这是木工匠的精髓。
导所为培育日本的世界级产品而研发的,
据说战争期间曾用于战斗机螺旋桨的生
1987年的一天,年轻销售员福岛先
生突然接到汽车制造厂的工程师打来的
“我们获得了在复杂三维树脂材料上
直接粘贴木料的技术专利,我们为此试
都议会议事堂、巴西国会议事堂等。大师
采用的木制面板做量产加工,开始他还
制了200多个实验品,这在现在也是非常
们的设计灵感完美地再现到产品中,模
有点疑惑“这活儿能接吗?”。于是,他去
困难的。我们能够坚持下来,只因为想听
压胶合板技术也在世界范围得到普及。
请示当时的技术部长,部长轻松回答道
客户的一句赞扬‘天童木工真了不起’”。
“能啊”。
设施的桌椅绝对不能轻易损坏。所以不
绝不轻言“做不到”的公司风尚跃然
仅需要完成设计按照图要求的形状,还
眼前。据说当时那位工程师想给开发中
的豪华车配真木纹络面板。为寻求加工
发挥材质的特性制作出最精致的产品。
者,他走遍各大家具制造厂均遭拒绝,正
天童木工采用相同技术和质量要求而批
处于困难境地。天童木工是他最后一个
量制作的大众化产品可终生使用。”
这种技术的应用不仅限于木材,日本
顶级赛车装备的坚固碳素面板也采用了
该技术。
Orizuru 椅子的设计灵感来自折纸鹤是著名汽
车设计师奥山清行作品。由整块胶合板精心叠
制弯曲而成。
拿到的图纸上是平面的简单形状,似
比没有材料的浪费,可加工出质轻、均
在,天童木工也没想到那里会有他们的
乎将薄板重叠,采用胶合板加工方法即
匀、牢固的产品。并且,通过改变心材和
舞台。一个电话将二者紧密联系在一起。
可简单实现,然而事情并非如此。
天童木工最新力作是采用独特木纹
的Shimamoku方向盘。
水平木纹的 Shimamoku 木质方向盘是
以往的木制方向盘都像伞柄一样由
同天童木工引以为豪的作品,其他公司
圆柱形木材弯曲成握柄而成,所以木纹
打电话的公司。
但是,汽车厂并不知晓该技术的存
华性。
一流的。
电话。
产。这种加工方法与使用纯木材切削相
边材的材质,还能兼备高强度和美观豪
加藤先生说,目前这些技术仍是世界
对方直接询问能否为日本汽车首次
需要针对不同材料仔细研究加工方法,
匠心独具的制造力— ①
的紧固拼合技术。”
枚举,如日本皇室、国会议员会馆、东京
“用于公共
加藤先生充满信心地说 :
定制大会议桌的削刨工序。虽然有些厂家注重效率
Sense of NIPP N
难以效仿。
是沿着圆形方向盘弯曲的。而这个方向
“对家具来说±0.5mm的误差完全不
盘的木纹则是水平方向的,与横向配置
是问题,但汽车使用的木制面板精度要
的仪表面板纹络保持一致。为此,它采用
制造技术部科长佐藤惠治苦笑着回顾
求±0.1mm。并 且,汽 车 是 在 屋 外 放 置
像用皮革缠绕一样,把切成片状的木材
难成为真正意义上的工业材料。最后的
“最初提交的试制品有一半遭退货”
。
说:
的,车内温度在-30℃至70℃之间。在如
粘在握柄上的粘贴方法。
关键性加工只能靠熟练工匠的感觉,要
此严酷的环境条件下耐久性也是必需的,
在 日 本 民 营 企 业 中,加 藤 厂 长 于
1947年率先引入高频振荡
对家具来说这是不可能做到的”。
当然,他们是不会这样轻易放弃的,
装置用于增加胶合板
与一拉就长的皮革不同,实木不论
不是这样,就不需要天童木工了。今后,
切多么薄都不会被拉长。要在像方向盘
我们将继续努力开发只有熟知木材特质
握柄那样整个三维曲面上进行无缝粘贴,
的天童木工才能做到技术,以应对各厂
的 粘 接 强 度,利 用 从
利用制作家具积累的全部技术,对心材
无论如何都是难以办到的。据精通木材
商和设计师‘想做这样的产品’的要求。”
工艺指导所学到的技
的材质、粘接剂配方、冲压机压力和温度
的技工佐藤讲,
“汽车厂说‘木方向盘上
Made in Yamagata的 木 质 面 板 是 靠
术,在家具生产中正式使
等所有环节进行改进,终于制造出合格
可以留有缝隙’,但那样的话,其他公司
巧手定乾坤的工匠气质和乐于挑战未知
用模压胶合板,为此投入当
产品,实现了首次为日本量产汽车配套
也能加工。能否不留缝隙也能解决? 为
的进取精神而孕育的。现在,这种面板在
时堪称高额的25万日元资金。
木制面板。
此伤了4、5个月的脑筋。”
奔跑于世界的汽车之中,成为只有日本
项目的成功为天童木工带来大量订
天童木工制造部次长加藤德俊笑
单,同时也对其技术提出了更高的要求。
“决定引入这套生产设备的是
着说 :
“起初,产品都是木制的,随后变成
第二任总经理大山不二郎,为此他
理论上行不通,单靠技能也不行。但
有一天,这个难题的答案似乎从天而降。
当然,这个解决办法是对外保密的。汽车
在铝合金压铸材料上粘贴木材的方式,
用零部件的开发生产是在严禁无关人员
“从那时开始,公司里没发生过因
后来基本材料换成了树脂。形状也由最
入内的特殊车间进行的。
挑战新技术失败而受到责难的事
初的平板渐渐变成复杂的曲面。在此过
曾说‘就算是给厂长买的玩具吧’”。
车才有的精致高级车的象征。
“树木本身是活体,很
加藤先生说 :
P
R
F
●
I
L
E
株式会社天童木工
设立时间 1940 年
注册资本 3 亿日元
情。一旦决定就绝不回头,这也
员工人数 300 名
是我们公司的风尚”。
1947 年开始引入高频振荡设备用于生产模压胶合
由于在工艺指导所建立
板家具。实现了用单一材料无法做出的形状,并完
的关系和接触,对天童木工的行动和技
家具生产车间。
成了许多丹下健三、柳宗理、剑持勇等设计大师和
左起依次为 :佐藤惠治、福岛
建筑家们设计的作品。1987 年开始生产日本量产车
术最早给以关注的是剑持勇、柳宗理、丹
为追求精巧造 型,从设 计开
幸雄、加藤德俊。为木制面板和
首次采用的木制面板。除了为诸多汽车制造商提供
下健三等工业设计界和建筑界的先驱。
始历经 40 年才实现蘑菇凳的
方向盘而研发的技术属于企业
木制面板、方向盘和门把外,还生产碳素面板。近
产品化。
秘密,生产制造也要在自家的
年来,持续不断地接受各种挑战,还完成了法拉利
特殊车间进行。
设计师奥山清行的作品。
1953年,由丹下健三先生设计的椅子量
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2013 Vol.31
[INTERVIEW]
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Sense of NIPPON — 匠心独具的制造力①
株式会社天童木工
化木材为精致工业品的工匠气质和进取精神
No.1
C O N T E N T S
[NEW PRODUCTS]
07
全方位立体监视系统
“OMNIVIEW”
支持全新纯电动汽车的驾驶乐趣和安全性
11
最适合于配备综合HMI系统和辨识功能的
全方位立体监视系统图像显示SoC芯片
MB86R20系列
16
1Mbit / 2Mbit FRAM,SPI接口
非易失性存储器
MB85RS1MT / MB85RS2MT
20
配置 ARM®CortexTM-M3
FM3产品族32位通用微控制器
基本产品群
MB9B120J系列
22
配置 ARM®CortexTM-M3
FM3产品族32位通用微控制器
基本产品群
MB9A420L / MB9A120L系列
24
配置 ARM®CortexTM-M3
FM3产品族32位通用微控制器
基本产品群
MB9B520T / MB9B420T / MB9B320T / MB9B120T系列
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SCOPE
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全方位立体监视系统
“OMNIVIEW”
支持全新纯电动汽车的
驾驶乐趣和安全性
2013年3月27日,在东京王子饭店举办了一场别开生面的新
车发布会。致力于创新机械先行开发的SIM-Drive公司公布了最新
研发的新车SIM-CEL,以展望即将到来的纯电动汽车(EV)时代。
SIM-CEL超越EV常识的划时代性能在发布会上赢得了广泛关
注,比如其展示卓越空气动力性能的流线车体设计使Cd值(空气
轮毂电机是将电机内置于轮毂
阻力系数)降到0.199,带穿透感的加速性能使百公里加速时间仅
槽内,可直接驱动车轮而不使用
减速机等装置。由此,省却了车
厢地板下庞大体积的传动轴等
为4.2秒,实现全球最高行驶能效的耗电量达到91.2Wh/km。
机械,采用零部件内嵌式架构还
SIM-CEL上 配 备 了 富 士 通 半 导 体 的 全 方 位 立 体 监 视 系 统
可将锂电池安装在较低的位置。
“OMNIVIEW”,可从全方位立体地监视整个车身的周围情况,从而
支持安全舒适的驾驶。该系统是由从SIM-Drive第一期项目就开始
参与的Mitsuiwa株式会社(富士通半导体代理店)的推动下引入
的。
O M N I V I E
为未来成为主角的 EV
提供安全性的全方位
立体监视系统
“OMNIVIEW”
W
坐的运动车。所有这些车都采用了SIM-
安装在车厢地板下部,不仅实现了车内
Drive公 司 研 发Eliica时 所 确 立 的 核 心 技
宽敞的空间,还降低了重心,这有助于解
术,即轮毂电机和零部件嵌入式结构技
决高速行驶中的舒适性问题。
术。
SIM-Drive公司是2009年由日本庆应
义塾大学名誉教授清水浩先生成立的EV
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FIND Vol.31 No.1
理新井英雄先生介绍了该技术的特点 :
以前所未有的视点和理念
宣传推广先进的 EV
“如果把现有的发动机
新井先生说 :
汽车比作旧式GALAPAGOS手机,那么我们
。
的EV就好比实现全新功能的智能手机”
世 界 场 景 一 样,成 功 展 现 了SIM-CEL和
OMNIVIEW的先进性。
通用性强也是该系统特点之一,模
OMNIVIEW采用富士通半导体独特的
拟或数字摄像头它均能对应。此次展示
图像处理技术将来自安装于车辆前后左
的系统采用了120万像素全规格数码摄
“我公司轮毂电机技术是将电机内置于轮
作 为OMNIVIEW的 推 广 者,Mitsuiwa
右的4枚摄像头的图像进行合成,是一套
像机,能实时地提供高清、鲜明画质的视
30多年,是环境领域的专家。2004年,他
毂内,直接驱动车轮,可利用无庞大体积
公司电子元器件事业部执行董事铃木启
可自由改变视角将汽车周围的影像在显
界。
基于多年研究成果发布了一款8轮驱动的
发动机的优势,实现紧凑型外形设计和
“正是
之先生这样阐述了其推荐的理由 :
示器上显示出来系统。为了突出SIM-CEL
“实际上,基于高效空
新井先生说 :
电动汽车Eliica,该车最高时速370km/h,
宽敞空间的全新构想。由于没有传动和
由于新车的创新性要求,所有部分都希
的先进性,此次采用的最新版能实现现
气动力学设计的车身也有一个缺点,那
续航距离可达300km,以超群的性能向
驱动机制的机械部分,车体重量轻且能
望采用最新型的控制系统,OMNIVIEW也
有条件下所能设想的所有功能和性能。
就是增加了视觉盲点。OMNIVIEW系统因
世界展现了EV的发展潜力。
源效率表现非常出色”
。
因此成为我们大力推荐的对象”
。
“从构造上看,当前市面上的EV大多
通过33ms超高速处理,即使在高速
为能够提供清晰和易识别的图像而弥补
当然,采用OMNIVIEW不仅限于展示
行驶中,来自4枚摄像头的影像信号也能
了该缺陷,因此成为了必备品。当操作转
了SIM-Drive。在赞助企业的出资和协助
是用电机取代现有汽车的发动机。而且,
最先进的形象,而且实现了汽车所必不
实时地显示在驾驶席的监视器上,可以
向指示器时,OMNIVIEW能将相应的盲点
下,SIM-Drive先行开发业务的成果分别
与发动机汽车相同,电机与驱动轮之间
可少的功能。
像看镜子那样直观地对车辆周围状况进
视图自动地显示出来。虽然为通过现行
为2011年 第 一 期 的SIMLEI、2012年 第 二
也存在相当于传动机构的减速机。因此,
“EV没有发动机的噪音源,因此能够
行安全确认。因为视点可根据用户要求
法规所要求的车检,新EV也配备了侧后
期的SIM-WIL以及此次第三期的SIM-CEL。
EV的特点没有体现出来”。
实现安静行驶,但同时也不易引起步行
随意转动,SIM-CEL能为驾驶者提供前所
视镜,但这种凸凹物终将会被去掉,而采
者的注意。因此,驾驶者必须正确掌握周
未有的全新视野,使汽车周围状况以及
用类似OMNIVIEW系统来完全取代视镜以
确认周围状况的时代终将会到来”
。
各期的设计概念分别为50-60年龄段
发布会上 1 期车 SIM-LEI(右)2 期车 SIM-WIL 同时参展
SIM-Drive公司轮毂电机开发部长代
合成影像就像科幻电影里的未来
研究开发企业。清水浩教授从事EV研究
之后,他为研发EV量产技术而设立
3 月 27 日,东京王子饭店举行的 SIM-CEL 发布会
SIM-Drive 公 司 轮 毂 电 机 开 发 部
部长代 理 新井 英雄 先生(左)和
Mitsuiwa 公司电子元器件事业部
执行董事铃木启之先生。
新 车 在 行 驶 性 能 方 面 也 颇 具 魅 力。
高尔夫爱好者乘坐的家用车 ;30-40年龄
全轮配备电机可增强空转对应能力,还
围的情况,时刻注意驾驶安全。从这个意
车体所处位置一目了然,如同从前上方
段夫妇自由使用的城市交通工具 ;基于
可获得超级跑车一样的强大加速能力。
义上说,可自由改变视角,查看汽车周围
看到的影像一样,斜后方的死角也能显
可连接智能家居的智能交通概念的2人乘
采用零部件嵌入式架构将大容量锂电池
状况的系统能发挥重要作用”
。
示出来。
此次系统采用从前方俯瞰车体的视
角是我公司大力推荐的。当所有视镜被
FIND Vol.31 No.1
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左折时的显示画面。操作指示器会自动切换到左后方
视点。
侧面摄像头设置在不影响空气动
力特性的小突起之下。
汽车自身颜色显示 :正常行驶时为白色,加速时为红色,充电时未绿色。
摄像头取代时,可获取与以往使用后视
OMNIVIEW对来自前后左右4枚摄像
车辆在正常行驶时显示白色,加速
镜和侧后视镜时视野相同的视图。但是,
过程中呈红色,减速时电机作为发电机
据说当时对这个前所未有的观点有不少
工作转储动能,车辆被标记为绿色,同时
人持反对意见。
仪表上还伴有显示能量的刻度,犹如享
“在我看来,这个系统是展现EV的先
同时显示后方、左右的和前方俯视的影像。
受游戏般的感觉为驾乘增添了乐趣。
以高水准的技术和完备的支持
突破系统装配的制约
富士通半导体代理店MITSUIWA作为
头的影像进行合成,各个摄像头等间距
排布较为理想,并且安装位置尽可能高。
视 觉 上 展 现 了SIM-CEL的 高 性 能 和 先 进
性,这完归功于你们”
。
SIM-Drive公司在开发EV过程中所积
然而,SIM-CEL系列最初的双座运动型车
累的技术数据将成为各赞助企业的共同
的侧视镜较小且安装在车身靠前的位置,
资源积淀,可望在不久的将来EV批量生
所以侧视镜里根本无法安装摄像头。
产中发挥作用。我们坚信 :当EV取代发动
铃木先生说“即使现在,人们谈起EV
赞助企业,从第一期的SIM-LEI开始时就
上没有,所有可能会使新车失去认同感’
也还有一种误解 :缓慢而无驾驶乐趣的
参与了开发工作,并将富士通半导体的
于是,我们在前轮后部通常为侧标
于是,我反驳到“这不是普通的汽车”
,最
汽车。SIM-Drive公司的EV则彻底颠覆这
产品推广应用到该车上。得益于出色的
志灯的位置上设计了一个小突起物,将
提供安全、舒适、环保和驾驶乐趣的将是
后,我的意见终于被采纳了”
。
一观点,并通过OMNIVIEW充分展现了EV
空间利用率,SIM-LEI配备的显示器达19
摄像头安装在里面,这样也不会影响空
富士通的OMNIVIEW,而不是充斥着盲点
的驾乘乐趣”
。
英寸,通过在高清图形化仪表中配置富
气动力学性能。然而纵观整个车辆,该位
的视镜。
,可在
士通半导体的图形SoC芯片“Jade”
置显得较低且过于靠前。而且,用于拍摄
进性所必备的。但有人说‘因为普通汽车
全新的构造和概念出现之初一定会
招致反对意见,这也正说明它的功能带
SIM-CEL的最大加速度可达0.7G,能
有先进性。我相信OMNIVIEW实现的新概
产生与超级跑车相当的强烈冲击感。这
大屏幕上完美地显示车辆信息和后视图。
前方的摄像头也安装在前保险杠底部较
念将伴随SIM-CEL的影响力被更多人所理
种高性能无论在视觉上还是在乐趣感受
直到第二期的SIM-WIL,左右摄像头和后
低的位置。
解和接受,这一天一定会到来。
上都通过OMNIVIEW得以实现。
视摄像头都是受不同系统控制的,第三
SIM-CEL上还配备了另外一种展现EV
魅力的功能。
期EV则实现了一个综合系统的集中控制。
SIM-Drive公司的EV也像所有产品一
“我们销售的EV完美融合了宽敞舒畅
样,随着车辆更新换代,车载元器件的功
的加速感和舒适的驾乘乐趣。为了提升
能和性能指标要求以及实际安装难度也
这种融合的乐趣,专为新车设计了根据
随之增高。例如,此次在SIM-CEL上进行
行驶状况而在监视器上变换自身颜色的
系统配置时,就碰到了摄像头安装位置
功能”
。
的难题。
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FIND Vol.31 No.1
机汽车在大街上到处行驶的时代到来时,
偏离预想位置的摄像头所提供的图
像需要通过软件进行辅正,以再现自然
的影像,富士通半导体的技术在图像校
正中充分发挥了作用。
新井先生的话语中不乏赞美之词 :
“OMNIVIEW的处理速度自不待言,技术
服务与支持体系也是令人满意的。
”
“这个系统已经成为我们的利器,从
FIND Vol.31 No.1
10
MB86R20 系列
新产品
NEW
PRODUCTS
最适合于配备综合 HMI 系统和辨识功能的
全方位立体监视系统图像显示 SoC 芯片
更加安全、放心
(带辨识功能的全方位立体
监视系统)
MB86R20 系列
这是一款内置高性能CPU/GPU,
具有6路视频输入和3路显示输出的第三代图形SoC芯片。
该系列产品除了强大的绘图功能支持外,还配有丰富的软件和工具群,最适用于具有
综合HMI系统和辨识功能的全方位立体监视系统的开发。
观察汽车周围情况和通过观察减少视野盲
展适用场景的范围以及提高三维影像表现
区这两项功能(图5)
。由于可以同时处理
的自由度。
来自6个摄像头的影像,因而可进一步拓
全方位立体监视系统通过对来自安
装在车身前后左右的4个摄像头的影像
图2 MB86 R20系列实现显示控制(综合 HMI )
进行三维处理,能让驾驶者随意变更视
点,直观地掌握车体周围情况。采用第二
中控显示器
仪表盘显示器
抬头显示器
代SoC芯片MB86R10系列的系统已投放市
场,正在全球范围内推广(图3)。
前 言
“综合HMI(Human Machine Interface)
形式呈现出来。综合HMI系统即可实现这
央显示器、仪表板显示器和抬头显示器
个功能,在促进人、车、环境和谐的同时
等(图2)。
信息之窗。
“带辨识功能的全方位立体监
CPU/GPU,具 有6路 视 频 输 入 和3路 显 示
视系统”则可直观而无遗漏地向驾驶者传
输出功能,能够整合来自摄像系统和信
递汽车周围的危险情况。随着汽车环保、
息主机系统等各种来源的影像信息,并
安全性、舒适性的提高,对这两个系统的
Sensor
头,还能达到百万像素影像的标准,能
Mirror
以更加鲜明的影像显示出车身周围情况
块化和平台化,从而可大幅减少零部件数
(图4)。随着该系统的普及,除了能通过
量,还可方便地推广应用到其他车型上。
视觉确认车身周围的情况,对于减少驾
驶者的视野盲区也提出了新要求。
第三代SoC芯片MB86R20系列内置更
高性能的CPU/GPU可同时实现从任意角度
根据驾驶场景以最佳表现形式显示到中
Driver
RSDS
Sensor
LED
Driver
Sensor
RSDS
LED
MB88F330
RSDS
LED
MB88F330
Mirror
MB88F330
APIX, LVDS
智能手机
USB/MHL/
WiFi/BT
MB86R20
MB86R20系 列 产 品 配 置 高 性 能 的
MB86R10系列不仅能支持模拟摄像
综合HMI系统的各个显示部分力求模
使驾驶更加顺畅。
系统”是连结驾驶者、汽车和周围环境的
Driver
MB86R20
SPI
全方位立体
监视系统
需求不断提高。
云
MCU
综合HMI
与第二代图形SoC芯片MB86R10系列
相比,第三代图形SoC芯片MB86R20系列
的CPU和GPU性能分别提高了2倍和5倍,
同时还配置了6路视频输入和3路显示输
主机系统
图1 迄今为止的显示控制(分散型)
出。此外,通过提供必要的软件可帮助客
CAN
中控显示器
仪表盘显示器
抬头显示器
户以较少的工时进行一站式系统开发。
图3 采用 MB86 R10系列的全方位立体监视系统
Frame
Buffer
T-con
Driver
综合 HMI 系统
Driver
RGB
MB86R20
随着对环保驾驶、安全性和舒适性要
Sensor
SPI
LED
MCU
Driver
Sensor
LED
MCU
T-con
SPI
Frame
Buffer
RGB
RGB
MB86R20
Sensor
MB86R20
LED
求的提高,人与汽车以及与外界相关联
变得复杂多样,如电动汽车的电池、车辆
故障诊断、摄像头影像、警告、导航、智
能手机连接和云连接等信息。
Mirror
USB/MHL/WiFi/BT
的信息量也越来越大。近年来,这些信息
FRONT
Frame
Buffer
T-con
SPI
LEFT
RIGHT
MB86R10
系列
MCU
主机系统
BACK
前后左右的摄像头影像
迄今为止,这些信息是通过中央显示
全方位立体
监视系统
器、仪表板显示器和抬头显示器等分别
显示和控制的(图1)。但是,为了实时和
摄像头影像的三维处理
MB86R20
直观地向驾驶员传达汽车及其周围情况,
CAN
需要将各种信息汇集到一处,进行一元
化控制,并根据不同驾驶场景选择最佳
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FIND Vol.31 No.1
因特网
周围空间的三维曲面
任意观察角度的合成影像
FIND Vol.31 No.1
12
MB86R20 系列
的高可靠性。
UART
USART
为便于设计师和技术人员协作,富士
Gen. Purpose
Bus 16bit
I²C
16ch
DMA
DDR3/3L 800/1066
16/32/64-bit (2 x32)
ARM® Neon™ SIMD
ARM® Neon™ SIMD
ARM®
Cortex™ -A9
ARM®
Cortex™ -A9
据不同的应用和显示内容在8个不同的描
通半导体提供用于综合HMI系统内容设
PWM
绘层上进行最佳的图像处理。例如,仪表
(图10)。利用
计的授权工具“CGI Studio”
ADC
533MHz
533MHz
MB86R20系列产品的CPU采用了2个
显示器上的指针和车身描绘在不同层分
该工具可最大限度发挥MB86R20系列的
I²S
L1-Cache
32/32 KB
L1-Cache
32/32 KB
ARM®Cortex -A9,三 维 图 形 引 擎 采 用
别进行二维/三维处理,可实现超越规定
性能,由于设计师和技术人员的协同配
HS-SPI
SPI
性能指标的高度绘图功能(图7~9)。
合,设计师所绘制的内容通过MB86R20
增强CPU/GPU处理能力
TM
TM
POWERVR SGX543,与 第 二 代SoC芯 片
MB86R10系 列 相 比,CPU、GPU的 性 能 分
可立即再现出来,以减少产品化过程中
别提高2倍和5倍。此外,该系列还内置了
的返工。
富士通半导体独自的增强型二维图形引
图5 MB86 R20系列实现的带辨识功能的全方位立体监视影像
Internal
SRAM
Video Capture
Video Capture
Video Capture
OpenGL ES, VG, CL
Video Capture
Iris Core
2D Engine
on-the-fly)等功能,由于采取各部分独立
包(图11)外,还增加了带有辨识功能的
工作的模式,因此可获得更高的性能表现。
软件。利用这些系统级软件,可简化带有
辨识功能的全方位立体监视系统的开发
SD/MMC
GPIO
CAN
Dithering
Gamma
SIG Unit
Display Ctrl
RGB
Display Ctrl
RGB
Ethernet MAC
IEEE1588
MediaLB®
POWERVR™ SGX543
3D Engine
6,4GFLOPS, 1GPix/s,
35MPoly @ 200MHz
OpenGL® ES, OpenVG™, OpenCL™
Fujitsu proprietary
2D Engine
Display Ctrl
RGB, LVDS
工具除以往的全方位立体监视系统软件
Dual ARM® Cortex™-A9
2x 533MHz (automotive)
ARM® Neon™ SIMD Engine
Display Controller
2x up to 1920x720p,
1x up to 1920x1080p
USB 2.0
POWERVR™
SGX543
Video Capture
面向带有辨识功能全新系统的开发
俯瞰图
ext. IRQ
PWR Mgmt
Watchdog
3D Engine
Video Capture
擎,可实现图像的自适应卷绕(Warping-
L2 -Cache
512KB
Processor
擎和视频捕捉器可同时独立工作,并根
该系列产品实现汽车等领域所要求
Graphics
二维图形处理引擎、三维图形处理引
Video
图6所示为功能框图。
图6 功能框图
丰富的软件和
工具群
汽车级质量
Video Capture
6 x 1920x1080
Memory
超越规定指标的高度绘图功能
DDR3/3L-1066
x16, x32, x64
Perípherals
MB86R20 系列
Standard I/O
I²C, I²S, UART, SPI, FPD-Link
Network
CAN, Ethernet
图7 描绘层 -4的处理实例(可实现8层)
工作。
描绘层ー 1
针对多个视频输入
描绘层ー 2
增强多显示屏输出功能
描绘层ー 3
描绘层ー 4
对应全高清影像的6路输入和3路输
出,可将来自摄像头的高清影像和本地
高清内容输出到多个高清显示器。
图4 MB86 R10系列可对应百万像素照相机
后视摄像头
图像处理板
图形处理
百万像素数码相机
1280 x 800
右摄像头
LVDS
前部
摄像头
※4 层实例
可视化应用
三维投影网格
Deserializer
连接器
三维汽车模型
显示器
图形输出
LVDS
左侧
摄像头
图8 仪表显示器上指针和车身的描绘
Deserializer
连接器
MB86R12
右侧
摄像头
连接器
连接器
3D 发动机
2D 发动机
2D 发动机
2D 发动机
Deserializer
连接器
存储器
LVDS
后部
摄像头
连接器
2D 发动机
LVDS
图9 仪表显示器上指针和捕捉器影像的描绘
Deserializer
视频捕捉器
捕捉到的
图像
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FIND Vol.31 No.1
FIND Vol.31 No.1
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MB86R20 系列
图10 CGI Studio架构图
产品规划
人、车、环境的高度和谐使汽车在人
们的生活中成为自然而然的交通手段。在
此演进过程中,对驾驶者、汽车和外界环
面向 HMI 设计师的开发环境
Host 开发环境 (PC)
目标平台
Microsoft
Windows
■
Green Hills
Software
Host 构成要素
…
CAN / MOST
…
2DG/OpenGL
ES 2.0
Host Simulation
…
MCU / GPU MB86R20
Candera
2DG/OpenGL
ES 2.0
3D 建模工具
(3s Max, Cinema 4D)
eSOL
Linux
Candera
渲染
Geometry,
Textures,
Material,
Animation
Real Time OS
CGI 构成要素
CGI
构成
要素
Scene Composer
社会,富士通半导体今后将持续提供相
关的芯片产品。
GUI
应用
GUI 构件
能全方位立体监视系统”的需求越来越高
涨。为实现以人为本的“Human-centric”
软件平台
调试与编译环境
(e.g. Visual Studio / Eclipse)
境相关联的信息之窗“综合HMI系统”的
需求,以及对支持安全驾驶的“带辨识功
面向嵌入式软件工程师的开发环境
Import
Design
CPU / GPU
*ARM is the registered trademark of ARM
Visualize
Limited in the EU and other countries.
*Cortex-A9 is trademark of ARM Limited in
the EU and other countries.
图11 软件架构图
应用
全方位立体监视系统
授权开发工具
程序用例
中间件
OS/ 驱动程序
硬件
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FIND Vol.31 No.1
全方位立体监视系统
库程序
OS
文件
系统
GDC 驱动
外设驱动
MB86R20 嵌入式基板
驱动程序
硬件
用户环境
由富士通
半导体提供
MB85RS1MT / MB85RS2MT
新产品
1Mbit / 2Mbit FRAM
SPI 接口非易失性存储器
NEW
图2所示为FRAM与EEPROM的功耗比
图1 电力仪表开发人员在存储器系统设计上的烦恼及其解决方案
较。
开发人员的烦恼
[ 存储系统的设计 ]
MB85RS1MT / MB85RS2MT
PRODUCTS
这两款新产品是富士通半导体提供的最大容量串口 FRAM,分别带有1 Mbit和2 Mbit的
通过高读写次数降低异常情况下的风险
存储器,适合用于智能电表、工业机械和医疗设备。它有助于开发高性能、小型和节能的
实现合理收费
设备,
为客户大幅降低整体成本。
富 士 通 半 导 体 以 往 串 口FRAM产 品
*FRAM :Ferroelectric RAM : 铁电存储器
的读写次数为1万亿次,而 MB85RS1MT
(1 Mbit) 和 MB85RS2MT (2 Mbit) 则提
高 到 了 10 万 亿 次。这 相 当 于 EEPROM 的
解决方案
通过 FRAM 实现产品性能的提高、
设计负担和成本的降低
・进一步削减电力消耗的要求
・由于读写次数限制,
设计人员的负担增加
・由于写入时间长,
需要有写入过程中的数据保护
(电压瞬间降低对策)措施
・通过低电流和高速写入
实现低功耗
・设计可不受读写数次限制
・高速写入无需电压瞬降对策
・可实现整体成本的降低
・进一步降低成本…
1000 万倍。
FRAM 解决方案的优势
前 言
FRAM是兼备ROM和RAM二者特点的
照片1 MB85RS1MT(左)和 MB85RS2MT(右)
的外观
与以往的串行存储器相比,FRAM具
表2所示为FRAM 和EEPROM的读写特
性比较。
(以2Mbit产品进行比较)。
迄今为止的电力仪表等监测仪器主
非易失性存储器,在高速写入、高耐受力、
有低功耗、高速写入和高耐受力等特点,
要采用EEPROM来记录数据。但由于受到
低功耗方面具有优势。迄今为止富士通半
可以减轻产品开发人员在存储器系统设
EERPOM读写次数的限制,数据的记录频
导体的串行存储器最大容量为256Kbit,
计方面的烦恼和负担。FRAM还有助于降
度难以提高。假定电表使用期限为10年,
此 次 新 开 发 的1Mbit“MB85RS1MT”和
低终端产品运用中的风险并将损失控制
若采用读写次数为100万次的EEPROM则
高速写入性能
2Mbit“MB85RS2MT”两种FRAM为SPI(Serial
到最小范围,有利于降低从产品开发到运
只能每5分钟读取一次数据 ;而采用读写
降低风险防范的负担
Peripheral Interface)接口的串行存储器,
用的整体成本。
次 数 为10万 亿 次 的FRAM则 每0.03ms可
能满足客户对1Mbit以上大容量产品的需
求。
图1所示为FRAM的目标应用之一,即
读取一次数据,即可连续记录数据。
( 以下 称EEPROM :Electrically
行EEPROM
Erasable and Programmable Read Only
的烦恼及其解决方案。
以下将具体介绍FRAM的特点以及能
给客户带来的好处。
EEPROM的 工 作 频 率 最 大 为5MHz,而
长,因而功耗也大。在电力仪表等应用
生瞬间电压低下(瞬低)或停电等异常情
FRAM则可实现25MHz的高速写入(2Mbit
中,由于需要频繁读取和记录数据,采用
况,也可在第一时间捕捉到警报信息,能
产 品 )。并 且,EEPROM需 要 将 存 储 单 元
EEPROM时功耗会较大。
早期发现异常。
的数据清除才能执行写入动作,写入时
FRAM数 据 写 入 时 电 流 小、速 度 快,
Memory)互换使 用,能够满足 正在使 用
EEPROM的用户对高速写入和高耐受力要
求。本篇将具体介绍1Mbit/2MbitFRAM能
低功耗改善设备能耗
利用非易失性存储器FRAM取代SRAM
为终端产品带来的好处。
表1所 示 为MB85RS1MT和MB85RS2MT
产品的性能指标。
此外,由于采用EEPROM记录数据的
时间间隔较长,无法记录两个采集点之
SRAM相同,不仅可以重复进行数据写入,
用的存储器设备能耗更低。
间的用电增量,因而无法收取用电增加
还可以在高频率下实现数据的高速写入,
部分的费用 ;而采用FRAM则可以连续记
如8字节数据只需几个微秒。
可省却数据维持所需的电池,从而节省
FRAM写入时最大可减少92%的功耗(写
录数据,从而获取用电量的实际数据,准
电力。EEPROM数据写入时电流大、时间
入速度2K字节/秒)。
确收取电费。
图3所 示 为 电 表 数 据 记 录 频 度 的 差
异。
因 此,能 够 实 现10万 亿 次 读 写 的
表1 MB85 RS1MT和 MB85 RS2 MT的性能指标
型号
接口
存储器容量
MB85 RS1MT
SPI
1Mbit
MB85 RS2 MT
SPI
2 Mbit
FRAM可高频度地记录数据,有助于降低
电源电压
工作周期
(最大)
1.8 ~ 2 .7 V
25 MHz
2 .7 ~ 3 .6 V
30 MHz
1.8 ~ 2 .7 V
25 MHz
2 .7 ~ 3 .6 V
25 MHz
*
*
工作温度范围
数据读写
次数
数据
保持特性
13
封装
-40 ~+85℃
(10 次) 10 年(+85℃)
10万亿次
8 脚 SOP
-40 ~+85℃
(1013次) 10 年(+85℃)
10万亿次
8 脚 SOP
8 脚 DIP
异常情况下的风险并实现合理收费。
6.0
最大削减
92% 的
耗电量
4.0
通用
EEPROM
5.80mJ
2.0
富士通
半导体制
FRAM
0.46mJ
间(写周期)至少5ms~10ms ;而FRAM与
因而功耗也小。采用FRAM作为数据记录
与 存 储 容 量 相 同 的EEPROM 相 比,
〈条件〉
2Mbit,串口存储器,
SPI I/F,2K 字节写入,
5MHz,VDD=3.0V,1 秒
耗电量
(mJ)
入 时 间 比 较。写 入2K字 节 同 样 数 据 时,
即使在频繁的数据记录过程中,发
电力仪表开发人员在存储器系统设计上
此外,这两款FRAM产品可与通用串
在 图4所 示 为FRAM 和EEPROM的 写
图2 FRAM与 EEPROM的功耗比较
0
*: 根据产品标准值计算
瞬低等情况发生时,由于FRAM可进
行高速写入,因此可安全存储正在写入
表2 EEPROM和 FRAM的读写特性比较
的数据 ;而写入时间较长的EEPROM则需
FRAM
EEPROM
读写方法
覆盖写入
擦除+写入
读写次数
10万亿次
(1013次)
100万次
(10 6次)
非易失性
非易失性
(2 Mbit 产品) (2 Mbit 产品)
增加双电层电容器或低电压检测电路等
瞬低措施来存储正在写入的数据。
此外,在停电等异常情况下,FRAM
也能存储正在写入的数据,因此电源恢
复后系统重启比EEPROM快得多。
读写数据的保持
*40 MHz 条件下的高速读动作。
16
FIND Vol.31 No.1
FIND Vol.31 No.1
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MB85RS1MT / MB85RS2MT
图3 电表数据记录频度的差异
图4 FRAM 和 EEPROM的写入时间比较
〈条件〉
2Mbit,串口存储器,
SPI I/F,2K 字节写入,
最大工作频率
写入时间
(ms)
实际用电量
(例)
由于数据记录的间隔短,可实现
根据实际使用情况连续记录数据。
大容量 FRAM 所能实现的
功能
的需求而开发的1Mbit/2Mbit产品预计会
被需要大容量非易失性存储器的设备所
由于数据记录的间隔长,
数据的采集点( )之间的
使用量可能无法掌握。
最大 920 倍
高速写入
通用
EEPROM
644ms
400
数据记录间隔短
数据记录间隔长
瞬间断电或停电
也能迅速写入
从而保护数据!
200
富士通半导体的
FRAM
0.7ms
EEPROM
0
:数据记录的频度
(数据采集点)
发,帮助客户提高终端产品的性能,使维
系统部分用1个FRAM置换的占板面积比
修更加简易,最大程度地降低使用过程中
较。
的风险,为降低整体成本做出贡献。
■
如前所述,针对1Mbit以上串口FRAM
600
FRAM
图6所示为多个存储器构成的存储器
*: 根据产品标准值计算
采用,如工业机械、智能仪表等检测设
FRAM 产品阵容
图7所示为富士通半导体串口FRAM
的产品阵容。此次,推出1Mbit和2Mbit的
备、助听器等医疗器械。
此 外,对 于 采 用SRAM记 录 数 据 及
新产品,使FRAM可支持SPI接口的存储容
EEPROM存放参数和程序的工业机械、医
量从16Kbit到2Mbit,I2C接口的存储容量
疗器械等设备,可将这两个存储器的功
从4Kbit到256Kbit。
能整合起来用1个2Mbit的FRAM替代。这
个 解 决 方 案 就 是FRAM存 储 容 量 增 加 到
总成本的缩减
2Mbit而实现的。采用1个FRAM替换的方
图5 电力仪表的整体成本示意图
总成本
以上所列FRAM的优势直接关系到客
除终端产品开发成本之外,还包括检测仪
(零部件成本+人工成本)
使用成本
+
表、产业机械加工设备以及产品使用过程
(使用中所需的电力、燃料、
各种维护成本
+人工成本)
+
图。
第一个优点“低功耗”直接关系到设
表因电池更换次数变少而节省了电池的
费用,同时还降低了更换所需的人力成
FRAM产品一直广泛应用于办公设备、工
统部分的占板面积削减90%以上。该解决
利用量产方面的丰富经验,持续不断地提
(风险管理所需成本)
方案有助于终端产品的小型化,备用电
供高品质和高可靠性的产品,FRAM的设
池的削减使维修变得更加简单容易。在
计开发和芯片制造均在日本进行。 风险管理所需成本
电源异常时(瞬低、瞬断、停电)的风险
・数据损失所致的电费收取损失
・恢复工作的意外损失(经济上、时间上、人力上的损失)
仪表故障风险
・数据损失所致的电费收取损失(包含损害赔偿)
・恢复工作的意外损失(经济上、时间上、人力上的损失)
盗电风险
・电费收取损失
・意外损失(预案管理所致的时间上、人力上的损失)
备的整体节能。例如,内置电池的检测仪
SRAM维持数据所需的电池。存储器自身
业机械、医疗器械和银行终端等。为充分
*:使用中发生的风险成本
使用中的主要风险
自从1999年量产后,富士通半导体的
封装尺寸也相应缩小,从而使存储器系
中各种成本的总和。
图5所示为电力仪表的整体成本示意
案在减少存储器数量的同时,还省却了
使用中发生的
风险 (*) 成本
户整体成本的削减。这里所谓的整体成本
开发成本
产品规划
大幅降低功耗的同时,还极大地削减了
展望未来,富士通半导体将继续提供
解决方案,推进客户所需FRAM产品的开
元器件成本。
图6 多个存储器构成的存储器系统部分用1个 FRAM置换的占板面积比较
本。
EEPROM+2Mbit SRAM+
用于数据维持的电池
第二个优点“高读写次数”能将发生
存储器容量
(bit)
2Mbit FRAM(8脚 SOP)
异常时的损失降低到最小限度。高频度
的数据获取几乎可以实现异常警报的实
2M
最小程度。由于可对正在写入的数据进
无论是经济上、人力成本上、时间上都能
行切实的保护,因此即使发生异常发生
将损失控制到最小程度。进而,在监测仪
情况也能减少数据损失,从而防止过度
表(电力、燃气、自来水)的应用方面,可
的损害赔偿。
法收取电费等情况,防止损失增大。
最后一个优点“高速写入”功能可省
7.80mm
用成本(电池的零件成本和更换维护等费
从而降低零部件成本。此外,当电压瞬
损失及赔偿费用降低到最小程度,有助
低、瞬断发生时,可保护正在记录的数据
于客户整体成本的缩减。
可提供样片
MB85RS2MT*
1.8V-3V
MB85RS1MT*
1.8V-3V
MB85RC256V
3V-5V
256K
5.24mm
25.26mm
量产中
1M
EEPROM
(8 脚 SOP)
最小限度的封装面积
开发成本(省却了双电层电容器等)、使
用),更重要的是能将使用过程中的意外
FIND Vol.31 No.1
18.41mm
SRAM
44 脚
TSOP(II)
电池
总之,采用FRAM能够降低终端产品
却瞬低和瞬断措施所需的双电层电容器,
18
封装面积减少
90% 以上!
并使系统迅速恢复,将意外损失控制到
时监测,因而可以缩短异常状态的时间,
将数据盲区时间段控制到最小,减少无
图7 FRAM的产品阵容(串行接口)
MB85RS256B
3V
128K
MB85RC128A
3V
MB85RS128B
3V
64K
MB85RC64A
3V
MB85RC64V
5V
MB85RS64
3V
16K
MB85RC16
3V
MB85RC16V
5V
MB85RS16
3V
MB85RC04V
3V-5V
4K
2
I C 3V
MB85RS64V
5V
*量产:CY3Q,2013
2
I C 5V
SPI 3V
(1.8V-3V)
SPI 5V
FIND Vol.31 No.1
接口
19
MB9B120J 系列
新产品
NEW
配置 ARM®CortexTM-M3
FM3 产品族 32 位通用微控制器
基本产品群
PRODUCTS
MB9B120J 系列
图1 MB9 B120 J系列功能框图
时钟系统(支持 VDE 规格,内置 CSV)
- 时钟源:主 / 副 / 内置(高速 / 低速)CR/PLL
- 节电模式:Sleep/TIMER/RTC/Stop
- 看门狗定时器(S/W, H/W 两种)
高性能内核(1.25DMIPS/MHz)
工作电压:Vcc = 2.7V〜5.5V
工作频率:72MHz
ARM Cortex-M3
72MHz
富士通半导体在基本产品群中追加了以少引脚为特点、面向电机控制的微控制器。
该系列产品内置电机控制功能,采用32引脚封装,是一款占板面积更小的微控制器。
制和小贴装面积的应用提供了最佳解决
该系列内置1个多功能定时器单元,
特别是,该系列的高精度高速12位A/D转
QFN32的产品从性价比和占板面积方面
换器(支持 +/- 2.5LSB 1.0μs转换)在应用
均能达到客户要求。
于家用电器和产业系统的高效变频器时
封装
实时时钟(RTC)
- 年 / 月 / 星期 / 日 / 时 / 分 / 秒
- 通过报警复归 / 每个复归周期均可任意设定
晶闸管
图1所 示 为MB9B120J系 列 的 功 能 框
位检测计数器)可在硬件层上处理电机转
图,图2所 示 为MB9B120J系 列 的 应 用 实
子相位检测而以往是在软件层上处理,
例。
M
■
IGBT
从而减轻了CPU负载。使用该系列产品可
过电流检测
*ARM is the registered trademark of ARM
Limited in the EU and other countries.
光电
耦合器
IGBT
耦合器
GPIO
PWM
GPIO
*Cortex-M3 is trademark of ARM Limited in
NOR闪存可实现运行速度高达72MHz的
快的,充分发挥了CPU的性能。
16bit Quad 计数器(QPRC)x1 通道
- Updown 计数器 / 位置计数器 / 旋转计数器
- A/B/Z 检测沿可设定
图2 MB9 B120 J系列应用实例
此外,内置Quad计数器(电机旋转相
该系列产品内置的高可靠性、高速
GPIO
通用 I/O 端口(最大): 23 脚
1个单元A/D转换器最大可支持8路通道。
以使变频器系统节能。
LVD1
LVD2
LQFP-32
QFN-32
表现出卓越的性能。该系列产品搭载的
无等待处理,是同类产品中处理速度最
16bit 基础定时器 x8 通道
工作模式可选
- 16bit PWM/PPG/Reload/PWC 定时器
- 32bit 可级联(x4 通道)
ADC
低电压检测 x2 通道( Brownout 功能)
-LVD1:错误信息写入寄存器(标志置位)
-LVD2:自动复位
器的外设功能,还选择高级外设功能提
刷电机基板的应用上,封装尺寸为5×5
高速、高可靠性闪存
双定时器 x1 单元
- 32/16bit Down 计数器 x2 通道
工作模式可选
- 自由运行 / 循环(Reroad)/One-shot 模式
Quad
计数器
12bit 可分解 ADC x1 单元(8 通道)
- 转换速度:1MSPS(1.0µs)@5.0V
富士通半导体除了保留在电机控制
升本系列,为高精度电机控制提供支持。
业界最快的
双定时器
RTC
可 采 用LQFP32和QFN32封 装。例 如 在 无
特 点
多功能
定时器
基础定时器
MFS
功能方面具有良好声誉的FR系列微控制
方案。
DMAC
4 通道
照片1 外观
支持精准电机控制
多功能定时器 x1 单元
- 16bit 自由运行定时器 x3 通道
- 16bit 输入捕捉器 x4 通道
- 16bit 输出比较器 x6 通道
- 16bit PPG 定时器 x3 通道
- 波形发生器 x3 通道
- A/D 启动比较器 x3 通道
外部中断
内部总线
该系列微控制器为同时需要电机控
外设功能
RAM:8K 字节
RAM
多功能实时(MFS)x4 通道
时钟同步 / 非同步 /I2C 可选
- I2C 接口 100kbps/400kbps 可选
- 内置 16 字节 FIFO(2 通道)
概 要
闪存
存储器
时钟控制
外部中断 x7 脚+NMI
- 上升 / 下降沿、L/H 电平可选
闪存:64K 字节
- 支持闪存安全
拥有不同的电源系统
the EU and other countries.
温度传感器
ADC
MCU
适用范围更广、功耗更低
此外,该系列产品传承了10万次读
FM3家族可在2.7~5.5V的电源下工
写和长达20年数据保持的高可靠性。为
作。该系列满足办公设备、工业自动化设
了防止程序的非法外部读取,还内置了
备、白色家电以及新兴国家民生设备等
闪存安全功能,从而可以避免客户软件
市场的需求,可用于5V电源环境。此外,
流失。
该系列产品的功耗低,与高端机型所采
用的FM3家族高性能组产品相比,工作电
流在同一时钟周期内仅为其一半。
20
FIND Vol.31 No.1
FIND Vol.31 No.1
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MB9A420L / MB9A120L 系列
新产品
NEW
配置 ARM®CortexTM-M3
FM3 产品族 32 位通用微控制器
基本产品群
PRODUCTS
MB9A420L / MB9A120L 系列
图1 MB9 A420 L系列功能框图
时钟系统(支持 VDE 规格,内置 CSV)
- 时钟源:主 / 副 / 内置(高速 / 低速)CR/PLL
- 节电模式:Sleep/TIMER/RTC/Stop
- 看门狗定时器(S/W, H/W 两种)
高性能内核(1.25DMIPS/MHz)
工作电压:Vcc = 2.7V〜5.5V
工作频率:40MHz
ARM Cortex-M3
40MHz
富士通半导体在其基本产品群中新增了2个系列4款内置 CAN和 DAC 总线的微控制器
产品。
外部中断 x(14 脚 /19 脚)+NMI
- 上升 / 下降沿、L/H 电平可选
该系列为ARM微控制器产品,配备了
运输机械、工厂自动化等设备中常用的
内部总线
MFS
照片1 外观
拥有不同的电源系统
10bit 可分解 DAC x1 通道
多功能
定时器
ADC
双定时器
DAC
基础定时器
CAN
RTC
LVD1
LVD2
GPIO
适用范围更广、功耗更低
该系列的工作电压范围 :2.7~5.5V。
CAN通信功能。该系列产品提供48脚、52
可以满足办公设备、工业自动化设备、白
脚和64脚的少引脚封装,可削减占板面
色家电以及民生设备等的5V电源环境。
积。此外,该系列产品还可对应工厂自动
此外,该系列产品的功耗低,与高端机型
化设备中常用的5V电源电压系统。由于
所采用的FM3家族高性能组产品相比,工
内置ADC和DAC,使DTMF功能*1易于实现。
作电流在同一时钟周期内仅为其一半。
该系列微控制器产品最适合于电梯、楼
图1所示为MB9A420L系列的功能框
宇管理、配电盘、UPS监视器等应用,可
图,图2所示为MB9A420L系列的应用实
实现较高的性价比。
例。
CAN 接口 x1 通道 - 32 信息缓存
低电压检测 x2 通道( Brownout 功能)
-LVD1:错误信息写入寄存器(标志置位)
-LVD2:自动复位
RAM:4K 字节
RAM
外部中断
12bit 可分解 ADC x1 单元(8 通道)
- 转换速度:1MSPS(1.0µs)@5.0V
概 要
闪存
存储器
时钟控制
多功能实时(MFS)x4 通道
时钟同步 / 非同步 /I2C 可选
- I2C 接口 100kbps/400kbps 可选
闪存:64K 字节
- 支持闪存安全
多功能定时器 x1 单元
- 16bit 自由运行定时器 x3 通道
- 16bit 输入捕捉器 x3 通道
- 16bit 输出比较器 x6 通道
- 16bit PPG 定时器 x3 通道
- 波形发生器 x3 通道
- A/D 启动比较器 x3 通道
双定时器 x1 单元
- 32/16bit Down 计数器 x2 通道
工作模式可选
- 自由运行 / 循环(Reroad)/One-shot 模式
16bit 基础定时器 x8 通道
工作模式可选
- 16bit PWM/PPG/Reload/PWC 定时器
- 32bit 可级联(x4 通道)
封装
LQFP-48/64
LQFP-52
QFN-48/64
通用 I/O 端口(最大):36 脚 /51 脚
实时时钟(RTC)
- 年 / 月 / 星期 / 日 / 时 / 分 / 秒
- 通过报警复归 / 每个复归周期均可任意设定
图2 MB9 A420 L系列应用实例
■
LED Indicator
特 点
业界最快的
高速、高可靠性闪存
该系列产品内置高可靠性、高速NOR
闪存,可实现运行速度高达40MHz的无
*1 :Dual-Tone Multi Frequency :用声带合成
信号音传送编码的方法。
*ARM is the registered trademark of ARM
High Current
I/O
Key
GPIO
Limited in the EU and other countries.
FLIP-LATCH
MCU
*Cortex-M3 is trademark of ARM Limited in
the EU and other countries.
GPIO
Current Driver
CAN
Reset IC
GPIO
FRAM
MFS
CAN
Transceiver
等待处理,是同类产品中处理速度最快
的,充分发挥了CPU的性能。
此外,该系列产品传承了10万次读
写和长达20年数据保持的高可靠性。为
了防止程序的非法外部读取,还内置了
闪存安全功能,从而可以避免客户软件
流失。
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FIND Vol.31 No.1
FIND Vol.31 No.1
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MB9B520T / MB9B420T / MB9B320T / MB9B120T 系列
新产品
NEW
PRODUCTS
配置 ARM®CortexTM-M3
FM3 产品族 32 位通用微控制器
基本产品群
图2 MB9 BF529 T应用实例
Audio
ADC
电子
音量
开关控制
MB9B520T / MB9B420T / MB9B320T / MB9B120T 系列
HDMI
CEC
富士通半导体在基本产品群中新增了4个系列以大容量、多引脚、低待机工作电流为特
IR
Receiver
HDMI
CEC
点的产品。
遥控器
概 要
FM3产 品 族 微 控 制 器 产 品 采 用 了
ARM® Cortex™-M3全球通用化标准处理
时钟系统(支持 VDE 规格,内置 CSV)
- 时钟源:主 / 副 / 内置(高速 / 低速)CR/PLL
- 时钟计数器
- 节电模式:Sleep/RTC/Stop/DS-RTC/DS-Stop
- 看门狗定时器(S/W, H/W 两种)
高速、高可靠性闪存
该系列产品内置高可靠性NOR闪存,
制器产品的丰富经验与多年来广为市场
特性。为了防止程序的非法外部读取,还
接受的FR微控制器的外设性能。
内置了闪存安全功能,从而可以避免客
外部中断 x32 通道+NMI
- 上升 / 下降沿、L/H 电平可选
多功能实时(MFS)x16 通道
时钟同步 / 非同步 /I2C 可选
- I2C 接口 100kbps/400kbps 可选
- 每个通道内置 16 字节 FIFO
户软件流失。
家电以及民生设备等。此外,该系列产品
在保留以往产品通信功能的同时,新
的功耗低,与高端机型所采用的FM3家族
还可实现对各种工业机械的网络通信控
产品还配备了用于串行通信的多样化模
高性能组产品相比,工作电流在同一时
制。在范围广泛的各种应用中,该系列
块,包括 :CAN, USB 2.0 Host/Function 控
产品实现了低功耗和高性价比的完美平
制器和多功能串口 (UART/CSIO/LIN/I2C)。
衡。
该系列产品应用宽泛,包括办公自动化
图,图2所示为MB9BF529T系列的应用实
设备和AV设备等网络功能设备。
例。
提高系统效率和节能设计。该系列产品
配备了高速闪存、CAN和高速、高精度的
1通道 遵循Ver. 2.0A/B,32信息缓存。
◦CAN:
◦USB2.0 Host/Function :支 持Full-Speed/
(interrupt)传输、同步(isochronous)传输。
◦多功能串口 :内置UART/CSIO/LIN/I2C(最
。
多16通道)
双操作
闪存
DMAC
8 通道
钟周期内仅为其一半。
图1所示为MB9B520T系列的功能框
表1所 示 为MB9BF529S、T端 口 的 不
同资源配置。
■
低电压检测 x2 通道( Brownout 功能)
-LVD1:错误信息写入寄存器(标志置位)
-LVD2:自动复位
USB 接口 x1 通道
- 元器件 / 主机功能可切换
- 可支持 MS, HID, AUDIO
DAC
LVD1
LVD2
多功能
定时器
双定时器
CAN
1 通道
基础定时器
USB
Quad
计数器
HDMI-CEC
RTC
外部总线
HDMI-CEC x2 通道
CEC 收发信硬件模块
- 用于遥控器接收信息,支持 SONY/NEC 格式
双操作闪存(主)
:①1.5M 字节 /②1M 字节
双闪存(副):+32K 字节
- 支持闪存安全
RAM:①192K 字节 / ②160K 字节
RAM
MFS
10bit 可分解 DAC x2 通道
SWJ-DP/
ETM
GPIO
多功能定时器 x1 单元
- 16bit 自由运行定时器 x3 通道
- 16bit 输入捕捉器 x4 通道
- 16bit 输出比较器 x6 通道
- 16bit PPG 定时器 x3 通道
- 波形发生器 x3 通道
- A/D 启动比较器 x3 通道
双定时器 x1 单元
- 32/16bit Down 计数器 x2 通道
工作模式可选
- 自由运行 / 循环(Reroad)/One-shot 模式
116bit 基础定时器 x8 通道
工作模式可选
- 16bit PWM/PPG/Reload/PWC 定时器
- 32bit 可级联(x4 通道)
16bit Quad 计数器(QPRC)x2 通道
- Updown 计数器 / 位置计数器 / 旋转计数器
- A/B/Z 检测沿可设定
封装:
脚
外部总线接口
LQFP-144 脚(20mm□,0.5mm 间距)
通用 I/O 端口(最大):122/154 脚
*ARM is the registered trademark of ARM
Limited in the EU and other countries.
-176 脚(24mm□,0.5mm 间距)
BGA-192 脚(12mm□,0.8mm 间距)
实时时钟(RTC)
- 年 / 月 / 星期 / 日 / 时 / 分 / 秒
- 通过报警复归 / 每个复归周期均可任意设定
*Cortex-M3 is trademark of ARM Limited in
the EU and other countries.
表1 MB9 BF529 S、T 端口的不同资源配置
产品族群名
Quad 计数器
拥有不同的电源系统
适用范围更广、功耗更低
基本产品群
MB9B520T 系列
系列名
封装类型
群、USB2.0主机/设备、多功能串口以及
客户提供最佳伺服控制解决方案。
LCD
Low-Speed的 大 量(bulk)传 输、 中 断
12位A/D转换器,还集成了丰富的定时器
大范围工作电压(2.7V~5.5V)功能,为
外部中断
内部总线
全阵列通信功能
备中的各种电机控制。通过内置CAN总线
自动化设备和工业设备等应用,有助于
闪存
存储器
时钟控制
12bit 可分解 ADC x2 单元(24 通道)
- 转换速度:1.25MSPS(0.8µs)@5.0V
家用电器的人机界面控制。此外,还可
该系列产品最适用于白色家电、办公
USB
高性能内核(1.25DMIPS/MHz)
工作电压:Vcc = 2.7V〜5.5V
工作频率:~ 60MHz
ARM Cortex-M3
60MHz
ADC
调、电冰箱、洗衣机等)的变频控制以及
特 点
LCD
驱动
业界最快的
可实现10万次读写和长达20年数据保持
应用于打印机、复印机等办公自动化设
驱动
USB(FS)
图1 MB9 B520 T系列功能框图
照片1 外观
器内核,完美结合了富士通半导体微控
该产品系列最适用于白色家电(空
M
MFS
MB9BF529T
KEY-SW
通过追加程序可对应 ROM的容量增加。
Audio
DAC
AUDIO-DSP
引脚数
I/O 端口
S
T
1 通道
2 通道
144
176/(BGA192)
122 引脚(最多)
154 引脚(最多)
FM3家族可在2.7~5.5V的电源下工
作。该系列可用于3V和5V电源电压系统
的各种办公设备、工业自动化设备、白色
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FIND Vol.31 No.1
FIND Vol.31 No.1
25
G o m a
,
s
F a n t a s t i c
W o r l d
&
T a l k
满载春风的 SWEETS CAR
P
R
O
F
I
L
E
Goma 芝麻
这是一个由 Arakimika 和中村亮子组成的美食
创意制作小组。
〈Cover〉Work by Goma / Photo by MIHO
以食物为主题,日复一日地将日常生活的乐趣
春天来得总是那么突然。
和趣事以各种各样的形式表现出来。
春天是从感悟一缕春风开始的 :有一天,走到外面一缕轻风迎面而来,
空气中温柔甜蜜的气息让人情不自禁地觉得“哦,春天来了!”。一瞬间,刚
她们的创意活动打破流派和分类的界限,追求
自由和新颖。从美食策划、配菜制作到造型,
一切都由她们自己设计。她们在图书、杂志、电
才还是冬季的景象一下子变得明亮了起来。
视和网络上介绍自己的食艺作品,还开办食艺
带着这样的感悟,我们制作了一个俨然满载春风的西饼小汽车。
制作教室等,活跃在各种不同领域中。她们的
外表被轻快的天空色奶油所包裹,里面是大号磅饼。
著作包括小学馆出版的
《Goma 的 POP 甜点》等
这辆车的前灯和保险杠看上去颇具经典色彩,释放出令人怀念的味道。
多部作品。
Goma 官方网站
真想乘这样的车去远行。
http://www.gommette.com/
MIHO
1999 年独立创业的专业摄影师,主要活跃在菜
肴摄影领域,从事杂志、书籍、广告摄影工作。
2004 年,开办了“10 年后的身体就是现在吃下
去的食物”为主题的网站 :saji。出版食品艺术
主题的书籍并举办相关活动。
MIHO :www.photo-miho.com
s a j i :www.saji-web.com
编
后
寄
语
本期封面上令人喜爱的小汽车充满温暖和清凉,是为展
现 清 爽 的 春 季 而 制 作 的。读 者 可 在 本 刊 网 站 上 阅 览 其 制 作
过程。实物汽车不仅外观和风格漂亮,还要求各种功能和性
FIND Published in May, 2013 Volume 31 No.1
Consecutive number of volumes 145
Publication: FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
Planner & Editor: FIND Editorial Committee
能达到最高配置。本刊介绍了富士通半导体提供的安心、安
Contact: FIND Editorial Office
全、舒适解决方案。此外,公司还将参加5月22日(周三)开始
FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
Shin-Yokohama Chuo Building
在“Pacifico横滨”会展中心举办的“Automotive Engineering
2-100-45 Shin-Yokohama, Kouhoku-ku Yokohama, 222-8508
(M.A)
Exposition 2013”展会,敬请各位读者莅临。
Printing: EDUPRESS Inc.
FIND Vol.31 No.1
26
FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
Nomura Fudosan Shin-yokohama Bldg. 10-23,
Shin-yokohama 2-Chome, Kohoku-ku Yokohama Kanagawa
222-0033, Japan
tel. +81-45-415-5858
http://jp.fujitsu.com/fsl/en/
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