Nowe 32-bitowe mikrokontrolery GD32V z rdzeniem RISC-V

GigaDevice Semiconductor oficjalnie wprowadza na rynek pierwszą serię 32-bitowych mikrokontrolerów GD32V ogólnego przeznaczenia, opartych na otwartym modelu programowym RISC-V. Firma dostarcza równocześnie zestaw narzędzi projektowych obejmujący biblioteki i płytki ewaluacyjne. W pierwszej kolejności do produkcji wchodzi seria mikrokontrolerów GD32VF103 obejmująca 14 wariantów mikrokontrolerów o zróżnicowanych zasobach i mocy obliczeniowej, produkowanych w obudowach QFN36, LQFP48, LQFP64 i LQFP100.

Są one kompatybilne pod względem programowym i rozkładu wyprowadzeń z wcześniejszymi mikrokontrolerami rodziny GD32, bazującymi na rdzeniu ARM. Mogą znaleźć zastosowanie w aplikacjach embedded, w tym w przemysłowych systemach sterowania, elektronice użytkowej, IoT oraz systemach sztucznej inteligencji i deep learning.

Mikroprocesory serii GD32VF103 zostały opracowane wspólnie przez GigaDevice i Nuclei System Technology. Bazują na rdzeniu Bumblebee pracującym z zestawem instrukcji open source RISC-V oraz z dodatkowymi instrukcjami do optymalizacji obsługi przerwań. Zostały wyposażone w 64-bitowy timer czasu rzeczywistego oraz mogą generować przerwania timera definiowane przez standard RISC-V z obsługą kilkudziesięciu zewnętrznych źródeł przerwań. Oferują 16-poziomowy system przerwań z priorytetami oraz obsługują zagnieżdżanie przerwań i mechanizm przetwarzania szybkich przerwań wektorowych. Energooszczędna jednostka obliczeniowa obsługuje dwupoziomowy tryb uśpienia. Wspiera standardowe interfejsy JTAG i standardy debugowania RISC-V. Ponadto, rdzeń Bumblebee obsługuje standardowy zestaw narzędzi kompilacyjnych RISC-V i graficzne środowisko projektowe Linux/Windows.

Mikrokontrolery GD32VF103 osiągają moc obliczeniową do 153 DMIPS przy najwyższej częstotliwości pracy 108 MHz i uzyskują 360 punktów w teście CoreMark, co stanowi wzrost o 15% w stosunku do wcześniejszych mikrokontrolerów GD32 z rdzeniem Cortex-M3. Równocześnie, ich dynamiczny pobór mocy zredukowano o 50%, a pobór mocy w trybie standby o 25%. Dostępne są wersje zawierające od 16 do 128 KB pamięci Flash i od 6 do 32 KB pamięci SRAM. Opatentowana technologia gFlash zapewnia szybki dostęp do pamięci Flash przy zerowym czasie oczekiwania. Ponadto, rdzeń Bumblebee zawiera sprzętowy układ mnożenia pracujący w pojedynczym cyklu zegara, sprzętowy układ dzielenia oraz akcelerator zaawansowanych operacji obliczeniowych i przetwarzania danych.

Pozostałe cechy:

• zakres napięć zasilania 2,6...3,6 V (porty I/O kompatybilne z napięciem 5 V),
• 16-bitowy zaawansowany timer z obsługą 3-fazowych komplementarnych wyjść PWM i interfejs Halla do kontroli wektorowej,
• do czterech 16-bitowych timerów ogólnego przeznaczenia, dwa wielokanałowe kontrolery DMA,
• nowo zaprojektowany kontroler przerwań z obsługą do 68 przerwań zewnętrznych i możliwością zagnieżdżania z 16 programowalnymi poziomami priorytetów, wspierający aplikacje sterowania pracujące w czasie rzeczywistym,
• interfejsy: do 3 x USART, 2 x UART, 3 x SPI, 2 x I²C, 2 x I²S, 2 x CAN 2.0B, USB 2.0 FS OTG,
• kontroler EXMC (External Bus Expansion Controller) do zewnętrznych pamięci NOR Flash i SRAM,
• dwukrotnie szybszy interfejs I2C z obsługą trybu Fast Plus (Fm+) taktowany zegarem do 1 MHz (1 Mbps),
• interfejs SPI ze wsparciem 4-wire i wieloma trybami transmisji, mogący pracować w trybie Quad SPI przy współpracy z szybkimi pamięciami NOR Flash,
• interfejs USB 2.0 FS z obsługą trybów pracy Device, Host i OTG,
• dwa 12-bitowe 16-kanałowe przetworniki A/C o szybkości próbkowania do 2,6 MSps
• ponad 80% linii GPIO oferujących funkcje re-mapowania portów.