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2020-09-25
RISC-V ist eine Open-Source-Architektur einer Prozessors (eng. ISA – Instruction Set Architecture), die eine interessante Alternative für kommerzielle Lösungen wie ARM oder x86 darstellt. Im Gegenteil zu den meisten ISA, ist RISC-V nicht patentgeschützt und ihre Anwendung ist mit keinem Lizenzerwerb verbunden. Diese Eigenschaft verursacht ein steigendes Interesse nicht nur bei den Elektronik-Liebhabern, sondern auch bei den großen Unternehmen der Elektronik-Branche.
RISC-V wurde 2010 als ein akademisches Projekt an der University of California in Bekeley ParLab geschaffen. Eine immer höher werdende Anzahl an Befürwortern dieser Lösung hat dazu beigetragen, dass eine Non-Profit-Organisation RISC-V () 2015 gegründet wurde. Ihr Ziel ist es, eine offene Gemeinschaft zu bilden, die ihre Hardware und Software auf der RISC-V-Architektur basierend entwickelt. Aktuell besteht diese Stiftung aus mehr als 500 Mitgliedunternehmen, zu denen gehören u.a. Google, NXP, Samsung, Orion, Huawei, Microchip Technology, Cortus, GigaDevice, Semiconductor, Arduino. Die RISC-V-Stiftung stellt die Dokumentation kostenfrei (über die Github-Plattform) zur Verfügung – sie enthält u.a. Anleitungen, Datentypen, einen Registerset, Bedienungsregeln für Threads, Privilegierungsniveaus, Debugging, Frameworks. Die Nutzer sind berechtigt, die ISA auf solche Art und Weise zu nutzen und zu modifizieren, die sie zu ihren Anwendungen anpasst, ohne zusätzliche Gebühren entrichten zu müssen. Es ist der wichtigste Vorteil für die Unternehmen, die ihre Kosten reduzieren wollen und die Millionen von Chips herstellen.
Die RISC-V-Architektur wurde so gestaltet, dass eine schnellere, kostengünstigere, kleinere und energieeffizientere Elektronik-Lösung entsteht. RISC-V ist für keinen konkreten Typ von Mikroarchitektur entwickelt und ist völlig skalierbar – daher ist sowohl der Aufbau eines einfachen Systems auf FPGA, als auch der Aufbau eines ausgebauten Prozessors.
Die Firma GigaDevice Semiconductor hat eine neue Serie der 32-Bit-Mikrocontroller GD32VF103 entwickelt, die auf der RISC-V-Architektur basiert. Die Qualität der neuen Lösung wird durch den Sieg in der Kategorie Hardware im Wettbewerb embeddedaward2020 bestätigt.Die Serie GD32VF103 wurde entwickelt, um ein Gleichgewicht zwischen der hohen Rechenleistung und dem niedrigen Energieverbrauch zu erzeugen – das wird durch die Reduktion der dynamischen Leistungsaufnahme um 50% im Vergleich zu GD32 mit dem Kern Cortex-M3. Diese Serie ist völlig kompatibel mit ARM-architekturbasierten 32-Bit-Mikrocontrollern von GigaDevice bezüglich des Programms und der Anordnung der Ausführungen. Dies ermöglicht es dem User, seine Anwendung einfacher zu übertragen.
GD32VF103 besteht aus vierzehn Modelle, die mit einem Prozessor Bumblebee mit der Taktgeschwindigkeit bis 108 MHz, mit einem FLASH-Programmspeicher im Bereich von 16 bis 128 kB und SRAM-Speicher von 6 bis 32 kB. Außerdem sind diese Mikrocontroller mit folgenden Features ausgestattet: 64-Bit-Echtzeituhr, fortgeschrittener 16-Bit-PWM-Timer zur Motorsteuerung, zwei 12-Bit-ADC-Wandler, zwei 12-Bit-DAC-Wandler. Der Benutzer kann ein 16-stufiges Interrupt-System mit Priorität in Anspruch nehmen, möglich ist auch die Verschachtelung von Interrupts sowie Erzeugung von Vektor-Interrupts. Dank dreier Zustände des niedrigen Energieverbrauchs können die Mikrocontroller GD32V103 in Anwendungen eingesetzt werden, in denen die Energiesparsamkeit von hoher Priorität ist.
Basisparameter der Serie GD32VF103:
Mikrocontroller der Familie GDVF103 sind in folgenden Gehäusen verfügbar: QFN36, LQFP48, LQFP64, LQFP100.
Parameter der entsprechenden Mikrocontroller der Serie GD32VF103:
| Mikrocontroller | FLASH-Speicher | SRAM-Speicher | Gehäuse |
|---|---|---|---|
| GD32VF103C4T6 | 16K | 6K | LQFP48 |
| GD32VF103C6T6 | 32K | 10K | LQFP48 |
| GD32VF103C8T6 | 64K | 20K | LQFP48 |
| GD32VF103CBT6 | 128K | 32K | LQFP48 |
| GD32VF103R4T6 | 16K | 6K | LQFP64 |
| GD32VF103R6T6 | 32K | 10K | LQFP64 |
| GD32VF103R8T6 | 64K | 20K | LQFP64 |
| GD32VF103RBT6 | 128K | 32K | LQFP64 |
| GD32VF103T4U6 | 16K | 6K | QFN36 |
| GD32VF103T6U6 | 32K | 10K | QFN36 |
| GD32VF103T8U6 | 64K | 20K | QFN36 |
| GD32VF103TBU6 | 128K | 32K | QFN36 |
| GD32VF103V8T6 | 64K | 20K | LQFP100 |
| GD32VF103VBT6 | 128K | 32K | LQFP100 |
Mikrocontroller der Serie GD32VF103 können für folgende Anwendungen eingesetzt werden:
GigaDevice hat mit einigen Programmierer-Unternehmen wie Nuclei System Technology, IAR Systems und SEGGER Microcontroller Kooperationen aufgenommen, um dem Benutzer die Möglichkeit gewähren, die Programmierungsumgebung auszuwählen, so dass sie an seine Anwendung bestens angepasst wird. Aktuell ist die Entwicklung der Software der Serie GD32VF103 möglich durch:
Diejenigen, die ihre Projekte auf GD32-Mikrocontrollern mit RISC-V-Architektur aufbauen wollen, können folgende Programmier- und Debug-Werkzeuge verwenden:
Die Benutzer der Lösungen von GigaDevice können ihre Projekte sehr einfach umsetzen – nicht nur dank neuer Programmierwerkzeuge und Bibliotheken, sondern auch durch verschiedene Evaluierungsboards und Starter-Kits. Folgende sind aktuell auf dem Markt verfügbar:
Parameter des Evaluierungsboards GD32VF103V-EVAL:
Entwicklungsboard - GD32VF103C-START
Parameter der Entwicklungsboards GD32VF103R-START, GD32VF103T-START, GD32VF103C-START
| Entwicklungsboard | Mikrocontroller |
|---|---|
| GD32VF103R-START | GD32VF103RBT6 |
| GD32VF103C-START | GD32VF103CBT6 |
| GD32VF103T-START | GD32VF103TBT6 |
| Eigenschaften |
|---|
| Versorgungsspannung 5V |
| integriertes Steuerelement GD Link |
| Anschluss im Arduino-Standard |
Am 2. Juni 2020 hat GigaDevice Solutions ein Evaluierungsboard vorgestellt, das das Ergebnis der Kooperation mit IAR Systems ist. Es ist ein Set für Anwendungen mit der RISC-V-Architektur und es besteht aus:
Auf dem Evaluierungsboard finden wir auch:
GigaDevice ist ein Fabless-Unternehmen, das sich mit der Herstellung der fortgeschrittenen Speicher SPI NOR Flash, SPI NAND Flash sowie Mikrocontroller beschäftigt, die auf der ARM-Architektur mit dem Kern Cortex M3/M4/M23 sowie RISC-V basieren. Mehr als die Hälfte des Personals der Firma befasst sich mit Forschung und Entwicklung des Produkts, deswegen genießen die Produkte von GigaDevice eine hohe Akzeptanz unter den Kunden aus der Branche der Embedded-Systeme sowie in der Verbraucherelektronik. Aktuell besitzt die Firma mehr als 600 Patentrechte im Bereich der Fertigungstechnik und Herstellung von Leiterplatten.
Wir laden herzlich ein, die Produkte von GigaDevice zu entdecken, die sich im Angebot von TME befinden.
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