曾幾何時(shí)，我們印象中的嵌入式系統(tǒng)就是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為裝置或設(shè)備的一部分。事實(shí)上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車等，都在使用嵌入式系統(tǒng)。只是彼時(shí)，嵌入式系統(tǒng)似乎和多媒體應(yīng)用以及多媒體人機(jī)交互還很遠(yuǎn)。

    技術(shù)的腳步總是讓我們看到以前無法想象的應(yīng)用出現(xiàn)，如今，我們已經(jīng)生活在多媒體時(shí)代。嵌入式產(chǎn)品的多媒體應(yīng)用讓人們盡情享受科技之美，智能多媒體已處處可見。在智能交通中，道路上的網(wǎng)絡(luò)攝像以便車輛導(dǎo)航、流量控制、信息監(jiān)測；汽車服務(wù)方面，GPS讓你及時(shí)調(diào)整行車路線，享受暢爽出行；在智能家居中，冰箱、空調(diào)等的網(wǎng)絡(luò)化和智能化將引領(lǐng)人們的生活步入一個(gè)嶄新的空間，即使你不在家里，也可以通過手機(jī)、平板電腦等無線通信設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。你想要電視、平板電腦或者其他手持設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)視頻資源互連、共享？相信你已經(jīng)有過使用體驗(yàn)了；如果你在外面逛街，手里的手機(jī)可以成為遠(yuǎn)程點(diǎn)菜器，幫你提前準(zhǔn)備好美食；家庭智能管理系統(tǒng)中，水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表、安全防火、防盜，專用控制芯片可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，并實(shí)現(xiàn)更高準(zhǔn)確度和更安全的性能。生活方面，相信網(wǎng)絡(luò)相機(jī)、視頻監(jiān)控、視頻電話、移動(dòng)TV隨處可見，帶給我們便捷、安全和舒適的生活……我們已經(jīng)越來越依賴視頻人機(jī)交互。

    實(shí)現(xiàn)完美、安全的視頻處理與人機(jī)交互，需要電子技術(shù)的有力支撐，比如MCU的控制和管理能力，比如多媒體應(yīng)用處理器的內(nèi)容處理能力。

    飛思卡爾半導(dǎo)體具有完善、廣泛的MCU與多媒體處理器產(chǎn)品，可以為廣泛的嵌入式產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)安全可靠的人機(jī)視頻交互提供強(qiáng)大支持。

MCU在人機(jī)交互中的重要性

    想讓人機(jī)交互無法工作或者失去控制嗎？那就放棄MCU吧。當(dāng)然我們不能真的這么做，而且，安全高效、低功耗的MCU還正是我們所追求的。由于人機(jī)交互終端通常不會(huì)與充電電源始終保持連接，因此，MCU對系統(tǒng)的功耗控制就尤為重要。不僅是MCU自身的功耗需要控制，正確選擇MCU，還會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的能耗合理使用，從而延長使用時(shí)間。這一點(diǎn)，飛思卡爾的MCU已經(jīng)為設(shè)計(jì)工程師解決了后顧之憂。

完善的MCU產(chǎn)品提供更多選擇

     飛思卡爾具有完善的8位、16位和32位MCU系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)、能源、汽車、醫(yī)療、消費(fèi)電子等眾多領(lǐng)域。在實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互與無線通信管理方面，這些MCU可以提供眾多解決方案。

       比如在智能家居應(yīng)用中，飛思卡爾在不斷增加可用的、滿足現(xiàn)實(shí)需求的MCU產(chǎn)品和方案，并在這個(gè)領(lǐng)域積累了很多經(jīng)驗(yàn)。利用這些先進(jìn)的產(chǎn)品系列，飛思卡爾提供更加智能和更具成本效益的解決方案，應(yīng)用涵蓋照明、HVAC、網(wǎng)絡(luò)控制、樓宇接入、監(jiān)控和安全、家居智能能源等。這些方案可以滿足市場在環(huán)境、能源效率、可靠安全方面的需求。

     Kinetis E系列就是智能家居應(yīng)用的選擇之一。Kinetis E系列32位MCU是極具擴(kuò)展能力的ARM Cortex-M0+ 內(nèi)核MCU產(chǎn)品，該內(nèi)核以其低功耗特性深獲市場贊譽(yù)。Kinetis E系列具有強(qiáng)大的系統(tǒng)電磁抗噪能力 (過去只有8位和16位MCU具備同等級的能力) ，是白色家電 (如洗碗機(jī)、冰箱) 、工業(yè)應(yīng)用、家庭和樓宇控制系統(tǒng)、電機(jī)控制風(fēng)機(jī)、工業(yè)轉(zhuǎn)換器，以及通常在高噪聲環(huán)境中運(yùn)行的其他應(yīng)用的理想選擇。Kinetis E系列有豐富的內(nèi)存、外設(shè)和產(chǎn)品包可供選擇。它們具有通用的外設(shè)和引腳數(shù)量，使開發(fā)人員能夠輕松實(shí)現(xiàn)相同MCU系列內(nèi)或多個(gè)MCU系列間的遷移，以利用更多存儲器或特性集成。這種可擴(kuò)展性使開發(fā)人員能夠在Kinetis E系列上實(shí)現(xiàn)其終端產(chǎn)品平臺的標(biāo)準(zhǔn)化，最大程度地提高硬件和軟件的再利用，并縮短產(chǎn)品上市所需的時(shí)間。

     Kinetis E系列電源管理模塊（PMC）提供三種電源模式：運(yùn)行、等待和停止模式，可以在保障能源效率的情況下運(yùn)行。內(nèi)置看門狗和可編程CRC模塊、每芯片64位唯一識別碼（ID）可提供更高的安全性。

    Kinetis L系列器件也是飛思卡爾極具特色的MCU產(chǎn)品，其低功耗特性、卓越的能效特性同樣可以提供完美的人機(jī)交互控制與管理。有了這個(gè)系列的MCU，即使是能耗要求非常嚴(yán)苛的應(yīng)用，設(shè)計(jì)者也不用因功耗限制的問題而拘泥于只能使用8位和16位MCU。Kinetis L提供多種靈活的超低功耗模式，適合不同的應(yīng)用情況，最大限度延長電池使用壽命；而其節(jié)能架構(gòu)利用多種技術(shù)優(yōu)化功耗，包括90nm薄膜存儲(TFS)技術(shù)、時(shí)鐘和電源門控技術(shù)，以及帶有位處理引擎(BME)、外圍交叉橋(Crossbar)和零等待閃存控制器的高效平臺等。此外，節(jié)能外設(shè)使得深度睡眠模式下具有智能外設(shè)功能，可在不喚醒內(nèi)核的情況下進(jìn)行智能決策并處理數(shù)據(jù)。同時(shí)，該系列具有優(yōu)化的動(dòng)態(tài)和停止電流并提供出色的處理性能，而且還提供多種片上閃存密度以及豐富的模擬模塊、連接功能和HMI外設(shè)供選擇。

    舉個(gè)例子，由于飛思卡爾Kinetis L系列的超低功耗、高效率、兼容性強(qiáng)、帶顯示、支持射頻，能夠防止篡改，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，使之成為包括流量表之內(nèi)的四表應(yīng)用的理想選擇。

 

一款采用飛思卡爾基于Kinetis L系列MCU的流量表產(chǎn)品框圖

多媒體處理器推動(dòng)智能終端應(yīng)用

    i.MX系列應(yīng)用處理器是飛思卡爾2001年推出的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過去的12年內(nèi)，該系列產(chǎn)品的出貨量已突破1.5億顆，是飛思卡爾歷史上最成功的記錄之一。多年來，這個(gè)基于ARM的處理器產(chǎn)品線推動(dòng)著數(shù)以千計(jì)客戶的技術(shù)創(chuàng)新，在多個(gè)嵌入式市場推出了大量成功的終端產(chǎn)品。i.MX應(yīng)用處理器產(chǎn)品線還被汽車行業(yè)的客戶廣泛使用。目前，全球十大汽車整車廠商中已有八家的高級駕駛員信息系統(tǒng)平臺采用了i.MX處理器。

    i.MX處理器作為最靈活的多媒體和顯示器應(yīng)用平臺，可以實(shí)現(xiàn)功耗、性能與集成的最佳平衡，從而推動(dòng)下一代智能設(shè)備的發(fā)展。i.MX解決方案包括基于ARM9、ARM11和ARM Cortex-A8與ARM Cortex-A9核心技術(shù)的各種處理器，可用以支持迅速增長的消費(fèi)電子、汽車和工業(yè)市場、數(shù)據(jù)連接、醫(yī)療保健、網(wǎng)絡(luò)等各種應(yīng)用。這些解決方案將產(chǎn)品的交互性帶入全新的境界。

    最早期的i.MXS應(yīng)用處理器采用ARM920T內(nèi)核，是面向.NET Micro Framework應(yīng)用的解決方案，這些應(yīng)用包括遠(yuǎn)程控制、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、零售終端、HMI(人機(jī)界面)面板和其他對設(shè)備體積要求較高的設(shè)備。

    到了i.MX25系列，飛思卡爾擴(kuò)展了飛思卡爾的ARM9產(chǎn)品組合，重點(diǎn)面向工業(yè)控制和常規(guī)嵌入式市場，集成了許多新特性。其高達(dá)400 MHz的運(yùn)行頻率、低功耗和多種連接選擇可以滿足工業(yè)控制和常規(guī)嵌入式產(chǎn)品不斷增長的需求，同時(shí)使客戶可以減少其系統(tǒng)的總體物料成本。

    i.MX27多媒體應(yīng)用處理器則將專用的硬件視頻加速器和一個(gè)高速ARM926EJ-S內(nèi)核以智能的方式集成在一起，既實(shí)現(xiàn)了高性能，又保持了低功耗運(yùn)行。i.MX27和i.MX27L處理器都具有一系列連接選擇和可靠的安全性。i.MX27處理器的豐富特性使其成為IP視頻和IP語音(V2IP)無繩電話和移動(dòng)電話、智能遙控器、銷售終端、控制設(shè)備、中低端PND和許多其他無線應(yīng)用的理想選擇。

    i.MX28系列多媒體應(yīng)用處理器面向工業(yè)控制和消費(fèi)電子應(yīng)用，在基于ARM9的器件中集成了無與倫比的顯示、電源管理和連接特性，降低了成本敏感型應(yīng)用的系統(tǒng)成本和復(fù)雜性。i.MX28具有優(yōu)化的性能和功耗，非常適合無風(fēng)扇系統(tǒng)或由電池供電的便攜式設(shè)備。另外，帶有觸摸屏功能的LCD控制器使設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出許多應(yīng)用需要的有創(chuàng)意的、直觀的用戶界面。也有面向汽車應(yīng)用的i.MX28系列產(chǎn)品。

       經(jīng)過i.MX31處理器（基于ARM11處理器內(nèi)核）、i.MX35、i.MX37、i.MX50（基于ARM Cortex-A8內(nèi)核）、i.MX51、i.MX53等系列多媒體處理器的持續(xù)演進(jìn)，飛思卡爾的多媒體處理器在市場上備受美譽(yù)。之后，飛思卡爾再接再厲，又重磅推出i.MX6系列。

      i.MX 6系列是基于ARM Cortex-A9架構(gòu)，包括單核、雙核和四核在內(nèi)的高擴(kuò)展性多核系列應(yīng)用處理器平臺，促進(jìn)了消費(fèi)電子、工業(yè)和汽車車載娛樂系統(tǒng)等新一代應(yīng)用的發(fā)展。通過與ARM Cortex-A9架構(gòu)的高效處理能力、前沿性的2D與3D圖形以及高清晰視頻功能實(shí)現(xiàn)一流水平的集成，i.MX 6系列可以提供令人矚目的多媒體性能，以支持超越現(xiàn)有界限的下一代用戶體驗(yàn)。使i.MX單核、雙核和四核產(chǎn)品獲得備受贊賞的可擴(kuò)展性的一個(gè)原因是PF系列電源管理IC。通過與i.MX 6平臺簡化的電源要求相結(jié)合，PF系列能夠提供各種應(yīng)用所需的所有電壓域，顯著降低了物料成本并簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

     i.MX6系列的單核、雙核和四核實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)了硬件可擴(kuò)展，軟件和引腳完全兼容，有利于工程師更快速的開發(fā)出具備差異化的產(chǎn)品。i.MX 6四核系列通過提供運(yùn)行速度達(dá)到1.2GHz的四個(gè)ARM Cortex-A9的內(nèi)核，并結(jié)合集成的3D圖形單元和1080p編碼/解碼視頻引擎，同時(shí)提供了電源管理功能以支持350mW的1080p視頻回放，從而解決了多核處理器無法在電池供電場景下的應(yīng)用。新一代平臺可以提供全新等級的多媒體性能和超強(qiáng)的穩(wěn)定性，十分適用于眾多工業(yè)智能設(shè)備。

i.MX6系列芯片比較 

    一個(gè)i.MX處理器的例子是，在家庭能源管理系統(tǒng)中，通常需要提供綜合用戶界面和廣泛連接功能。飛思卡爾具有多種基于業(yè)界領(lǐng)先Power Architecture和ARM處理器的解決方案，非常適用于這種應(yīng)用，系統(tǒng)方案示例見下圖。其中灰色部分為MPU（微處理器）的框圖，采用了飛思卡爾通信處理器、電源管理器件、無線收發(fā)器、圖形處理器等廣泛的產(chǎn)品線，如MPC8308、MC13224、S08QE、I.MX233、I.MX6S等,飛思卡爾的解決方案使智能家居中的各個(gè)點(diǎn)都可以通過一個(gè)集中的點(diǎn)連接和控制，實(shí)現(xiàn)高能效和能源優(yōu)化。

基于飛思卡爾廣泛產(chǎn)品線的家庭能源管理系統(tǒng)示例 

 

    在以上眾多i.MX處理器的成功基礎(chǔ)上，飛思卡爾還將在未來發(fā)布多款新型i.MX應(yīng)用處理器。

完善的生態(tài)環(huán)境

    飛思卡爾的i.MX產(chǎn)品不僅取得了良好的業(yè)界口碑，也獲得了廣泛的第三方開發(fā)工具的支持。如Mentor Graphics (GUI)，ThunderSoftware (系統(tǒng)集成)，Archermind (系統(tǒng)集成)，Bitland和Malata (ODM)，Richitechie和Aigo (交鑰匙解決方案)等。通過廣泛開展同業(yè)內(nèi)的合作，飛思卡爾及其合作伙伴形成并完善了產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，并且致力于為客戶提供最有力的支持。