一文了解GD32E5系列高性能微控制器

GD32E5高性能微控制器，采用臺積電低功耗40納米（40nm）嵌入式閃存工藝構(gòu)建，具備業(yè)界領(lǐng)先的處理能力、功耗效率、連接特性和經(jīng)濟的開發(fā)成本。推動嵌入式開發(fā)向高精度工業(yè)控制領(lǐng)域擴展，解決數(shù)字電源、電機變頻、測量儀器、混合信號處理、高端消費類應(yīng)用等多種功能集成和工作負載需求。

微控制器又稱微處理器、MCU或單片機，通過將CPU、存儲器等核心器件集成在一芯片上形成芯片級計算機，為不同的應(yīng)用場合做不同組合的控制。早期微控制器是將一個計算機集成到一個芯片中，實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用，故稱單片機。

GD32E5系列基于最新Armv8-M架構(gòu)的Cortex?-M33內(nèi)核，處理器主頻最高可達180MHz，內(nèi)置硬件乘/除法器并提供了完整的DSP指令集和單精度浮點運算單元（FPU），配備了全新的硬件三角函數(shù)加速器（TMU），可支持矢量、正余弦、指數(shù)、平方根、常用對數(shù)等數(shù)學(xué)三角運算，以減輕CPU負擔(dān)并提高處理效率，從而推動以數(shù)字信號處理為中心的高級計算應(yīng)用。

同主頻下的代碼執(zhí)行效率相比市場Cortex?-M4產(chǎn)品提升了10%-20%，相比Cortex?-M23產(chǎn)品的性能提升超過40%。工業(yè)控制應(yīng)用中采用MCU時，系統(tǒng)性能改善和節(jié)能是兩個主要好處。

傳統(tǒng)意義上，建立空調(diào)系統(tǒng)采用簡單的開/關(guān)方法來控制壓縮機。當(dāng)我們啟動壓縮機的時候，不管溫度是多少，它都全速運行，開和關(guān)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變結(jié)果是快速啟動或停止壓縮機。這樣做浪費能源，且噪音較大。

采用具有馬達控制功能的MCU可以實現(xiàn)具有以下特點的空調(diào)解決方案：能量效率能夠總是保持最佳速度與扭矩；低噪聲與低振動，運行平穩(wěn)，啟動和停止時也很平穩(wěn)。使馬達具有最佳速度與扭矩，并減少開關(guān)次數(shù)，通過降低開關(guān)損耗將可以使電設(shè)備節(jié)能25~30%。

隨著迅速的工業(yè)化進程，能源需求在以較快的速度增長，具有能源效率的馬達控制應(yīng)用將在中國節(jié)省大量能源。

GD32E5配備了128KB到512KB的Flash及80KB到128KB的SRAM，雙bank嵌入式閃存支持讀寫同步操作，還內(nèi)置了用于任務(wù)隔離的內(nèi)存保護單元（MPU）用于提高系統(tǒng)可靠性。芯片采用1.7V-3.6V供電，I/O口可承受5V電平。

內(nèi)置的電源管理單元更加優(yōu)化并提供了5種全新省電模式，在電池供電時的待機電流最低僅為0.7μA。與其它外設(shè)豐富的聯(lián)動機制可產(chǎn)生開關(guān)電源、電機控制等各種實際需要的高頻波形。

GD32E5引入了全新的USB 2.0 OTG雙功能控制器，內(nèi)置的硬件PHY為實現(xiàn)設(shè)計靈活性提供了多種工作速率，包括480Mbps的高速（HS）模式和12Mbps 的全速（FS）模式。

支持Device、HOST、OTG等工作方式，配合獨立的480MHz PLL支持無晶振 （Crystal-less）設(shè)計降低使用成本。MCU可主要用于電機控制、模擬傳感器測量、前面板鍵盤控制以及在LED/LCD上顯示結(jié)果等。

MCU廣泛應(yīng)用在洗衣機、空調(diào)、微波爐、吸塵器、電冰箱等多種家用電器中。面向電機控制和TRIAC/ LED/ LCD驅(qū)動應(yīng)用，家用電器行業(yè)采用了8/16/32位微控制器電路。微控制器可控制和管理電器的功能和特性。

隨著嵌入式系統(tǒng)逐漸深入社會生活各個方面，單片機也從傳統(tǒng)的8位處理器平臺向32位高級RISC處理器轉(zhuǎn)變的趨勢。飛睿科技代理GD32產(chǎn)品線，為用戶提供全面的系統(tǒng)級產(chǎn)品和解決方案支撐，構(gòu)建智能化開發(fā)平臺和完善的產(chǎn)品應(yīng)用生態(tài)。

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