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探索2023上海慕展,GD32掀起智能化浪潮

2023-07-15
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7月11日至13日,兆易创新携多款GD32 MCU产品和创新解决方案重磅亮相2023慕尼黑上海电子展(electronica China)。联手生态合作伙伴,从工业、汽车、消费、AIoT以及可持续发展等多个维度,提供了广泛且丰富的设计资源,协助开发者把握嵌入式系统智能化发展的时代机遇。

兆易创新展位人气火爆

01 GD32H7系列超高性能MCU全新登场

兆易创新重磅展出了5月发布的GD32H7系列超高性能微控制器新品和应用参考设计,引得现场人气爆棚。作为中国首款M7内核产品,持续演绎超高端MCU的国产替代和向下普及之路。

GD32H7系列以Arm® Cortex®-M7内核提供了高达600MHz的处理能力。配备了4MB的片上Flash和1MB的SRAM,内置512KB的超大紧耦合内存TCM和64KB的L-Cache,以及先进的硬件DSP、双精度FPU、三角函数和数字滤波器,以实现最佳处理效率。

GD32H7集成了多达22个定时器、2个4M SPS高精度14位ADC和双路以太网、三路CAN FD等丰富外设接口,为PLC变频器、电源管理等应用提供高采样率和快速响应;内置TFT驱动器和硬件图形加速器,可显著提升显示质量;支持多种硬件安全加密算法保障通信安全。以前所未有的性价比适用于数字信号处理、电机伺服、数字能源、民用无人机、图形图像、音频视频等高级应用领域,以及机器学习和人工智能等诸多高端创新场景。

GD32H7系列现已支持多种操作系统(RTOS)、图形化界面(GUI)和嵌入式AI算法等中间件,现场展示了包括Zephyr、Amazon FreeRTOS和Microsoft Azure等业界主流RTOS均已适配就绪。

▲ GD32H759I-EVAL全功能评估板支持多种RTOS

一同展出的还有基于GD32H7设计的GUI图形界面演示套件,支持LCD显示、触摸控制、二维码、图片解码、文件浏览等功能演示,配合上位机模拟器方便在PC端进行UI开发和逻辑验证。可通过串口、以太网及CAN等总线通讯接口连接PLC、变频器、仪表等工业控制设备以及家居中控平台,让用户能够以更智能、轻松和直观的方式与工作和家庭场景的终端设备进行交互。

▲ GD32H7-LVGL GUI解决方案

02 GD32VW553系列双模无线MCU首秀

基于开源指令集架构RISC-V内核的全新双频双模无线MCU GD32VW553系列于慕展首次亮相,并将于近期正式推出。GD32VW553系列新品采用160MHz RISC-V内核,配备4MB Flash及320KB SRAM,支持最新Wi-Fi 6和BLE 5.2无线通信协议,还集成了丰富的外设接口和硬件加密功能,为用户打造安全可靠兼具高性价比的无线连接方案,适用于智能家电、智慧家居、工业互联网、通信网关等多种无线连接场景。

现场演示的GD32VW553系列开发板现场模拟智能家居设备,支持手机蓝牙配对接入Wi-Fi网络,并通过Matter协议控制灯的开关和亮度调节,在手机APP上实时显示设备状态,令人印象深刻。

▲ GD32VW553H-EVAL全功能评估板

兆易创新自2019年推出全球首款RISC-V内核32位通用MCU以来,在新架构内核领域持续延伸拓展并打造蓬勃的软件生态支撑,在细分市场发挥特色增效降本,为RISC-V开源应用的商业化不断提速。

03 紧跟高端工控制造新场景需求

工业展区提供了诸如数字电源、光伏储能、电机控制、冷链物流等多个细分领域的解决方案,为高效可靠的工业体系提供创新“生产力”。

基于GD32E503R-SMPS(PFC+LLC) 的开关电源解决方案采用有桥PFC+半桥LLC拓扑,最大功率达到500W,整机最大效率90.85%。为了增强使用场景的灵活性,强弱电由双MCU分别控制:PFC使用GD32E230C控制,输入220V交流电,输出415V直流电压;LLC使用GD32E503R控制,输入415V直流电压,输出24V直流电压,拥有精准的控制精度,同时还具有过压、欠压、过流、过温等保护功能,广泛用于工业领域中数字电源、户外电源、通讯/服务器电源模块。

▲ GD32E503R-SMPS(PFC+LLC) 解决方案

CLLLC直流变换器是一种具有软开关技术的双向直流谐振变换器。相对于硬开关技术DC/DC变换器,软开关技术CLLLC直流变换器导通损耗非常低,峰值效率可以做到接近99%。现场展出的采用GD32F3和GD32E5系列的3.3KW双向DC/DC解决方案,在PFC部分使用了氮化镓(GaN)功率器件,结构紧凑变压效率高。使用平面磁元件的高频变压器,开关损耗更小。此外还提供了0过压(ZVS)和0过流(ZCS)等功能,非常适用于各类储能和配电系统的数字电源。

▲ 基于GD32设计的3.3KW双向DC/DC板

便携式移动储能系统是一种安全、便携、稳定、环保的小型储能系统,方案应用场景非常广泛,例如户外办公、野外摄影、消防救援、汽车启动,以及应急和备用电源等,为各类用电设备保驾护航。现场展示的这套便携式双向储能方案基于GD32E230设计储能DC控制板、GD32F330设计MTTP充电板,使用成熟的Buck-Boost,提高效率和稳定性,输出电压和功率可调,最高可达3KW,优化的算法提供了更好的跟踪效率和安全保护机制。此外、该方案可搭配基于GD32L233的电池管理(BMS)模块,支持车充/光伏/市电充电。

▲ 便携式双向储能系统解决方案

04 丰富的汽车电子方案适配产业升级

在汽车电子应用展示区,重点展示了一系列基于GD32A503系列车规级MCU的解决方案,包括毫米波雷达、智能座舱、LED流水转向灯、电机控制、充电桩主控板等,以满足汽车行业日益增长的定制化开发与技术服务需求。

基于GD32A503车规级MCU开发设计的LED流水转向灯在控制方式上和传统开关式控制逻辑不同,需要更复杂的时序逻辑,进而实现精确的时序控制、亮度控制,以及确保整个系统功能安全。

▲ 基于GD32A503的LED流水转向灯

基于GD32A503系列MCU的车用电机控制方案,通过定时器专门产生驱动两相或三相电机的PWM信号,DSP指令集可以提供更高的算力和安全功能,以控制车内各种能动的执行器,这在汽车中的直流无刷控制(BLDC)系统中有很大的优势。可应用在诸如汽车水泵、油泵、散热风扇、暖通空调、混合动力系统、座椅风扇等多种场合,实现更高能效。

▲ GD32A503直流无刷电机控制系统

在新能源汽车渗透率不断提升的背景下,充电桩等配套设施的建设直接影响着新能源汽车产业的持续健康发展,将成为世界各国新基建的主力军。

现场展示的交直流EV-charger主控板方案,藉由GD32F427的高主频、大容量存储和丰富的外设接口,能快速响应各控制单元,满足实时性可靠性要求。具备查询管理、液晶屏显示、扫码支付以及后台通讯等功能,并通过与电池管理系统(BMS)通讯,动态调节充电电流或电压参数,实现对整个充电过程的智能化控制,实现电动汽车电池安全充电的功能。

▲ 基于GD32F427的交直流充电桩主控板方案

05 无线低功耗方案助力AIoT万物互联

兆易创新围绕GD32 MCU、电源控制以及指纹传感器联合打造了多款组合型方案,在重点垂直市场形成合力,有效提升产品粘性和市场竞争力。

无线风扇控制解决方案基于GD32W515系列无线MCU并搭载自研的电机驱动芯片GD30DR8413,通过UART接口连接到语音识别芯片实现本地语音唤醒和识别,可通过按键、Wi-Fi及语音三种模式对风扇进行控制,支持智能配网、AP配网和OTA升级。

▲ GD32W515 Wi-Fi FOC 风扇控制解决方案

门锁指纹MoC解决方案基于GD32W515和GSL6150指纹芯片设计,并采用了业内领先的小面积算法、FRR<4%,支持160*160、128*112、128*64、80*64@508 dpi等多种分辨率选择。在整体服务与技术支持上,该产品为客户提供“一站式”统一技术支持窗口。

▲ 门锁指纹MoC解决方案

06 消费电子技术驱动增强使用体验

在消费电子展示区域,兆易创新展示了包括智能家电、可穿戴、网通等近20余款智能互联方案,让用户近距离体验智慧互联生活的科技魅力。

TWS耳机充电管理方案作为消费电子热门应用之一,采用GD32E230超值型系列MCU和GD30WS88x5低静态电流系列电源管理芯片,通过I2C接口配置BMIC的参数检查状态,切换BMIC的充/放电模式。同时,GD30WS88x5系列 PMU作为BMIC,可为TWS充电仓电池充电,亦可同时为MCU供电,并集成了与耳机端的通信等功能。

▲ GD32E230系列TWS无线耳机充电仓方案

基于GD32E230系列设计的洗衣机变频驱动解决方案有针对性地解决了波轮/滚筒洗衣机的技术难点,并取得了新的突破:支持双电阻采样降噪、用于低速洗涤IPM死区补偿、弱磁用于滚筒/波轮高速驱动、快速可靠启动、称重、制动,不平衡检测及脱水保护等各种成熟可靠的洗衣机功能。

▲ GD32E230洗衣机变频驱动解决方案

07 打造学用一体可持续发展模式

GD32大学计划结出的丰硕成果也为人称道。兆易创新正在打造学用一体的可持续发展模式,已与业界知名专家、大学教授合作出版了8本GD32主题的技术专著,涵盖了各系列MCU的代表性产品。开发者可以在各大电商平台以及线下店铺购买到GD32教材,并参考这些资料及配套的开发板和视频教程,进行嵌入式系统的设计实践。

近期兆易创新还将在厦门大学举办面向全国高校教师的GD32师资培训会,推动精品课程建设、培训开发技术实操、深化人才认证体系、加快产学研融合。

精彩仍在继续。欲了解更多先进的GD32应用解决方案,欢迎莅临兆易创新展台:国家会展中心(上海)7.2号馆D102,与我们的工程师、销售代表面对面交流。


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