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Microcontrôleurs GigaDevice basés sur l’architecture RISC-V

2020-09-25

Microcontrôleurs_GigaDevice_landing

RISC-V

RISC-V est une architecture du processeur open-source (ang. ISA - Instruction Set Architecture) qui constitue une alternative intéressante aux solutions commerciales telles que ARM ou x86. Contrairement à la plupart des ISA, RISC-V n'est pas protégé par un brevet et son utilisation n'implique pas l'achat d'une licence. Cette fonctionnalité suscite un intérêt croissant non seulement chez les passionnés, mais également chez les grandes entreprises opérant dans l'industrie électronique.

RISC-V é été créé en 2010 comme un projet académique à l’Université de Californie à Bekeley ParLab. Le groupe croissant de passionnés de cette solution a conduit à la création en 2015 de l’organisation à but non lucratif RISC-V (www.riscv.org). Son objectif est de créer une communauté ouverte développant le hardware et le software basés sur l’architecture RISC-V. Actuellement, cette fondation se compose de plus de 500 entreprises membres parmi lesquelles il y a entre autres Google, NXP, Samsung, Orion, Huawei, technologie Microchip, Cortus, GigaDevice Semiconductor, Arduino. La Fondation RISC-V fournit gratuitement la documentation (via la plateforme Github), y compris ensemble d'instructions, types de données, ensemble de registres, règles de gestion des threads, niveaux de privilèges, débogage, frameworks. Les utilisateurs ont le droit d'utiliser et de modifier l'ISA pour l'adapter à leur application sans payer de frais supplémentaires. C'est un avantage majeur pour les entreprises qui souhaitent minimiser les coûts avec une production de puces atteignant des millions d'exemplaires.

L'architecture RISC-V a été conçue de manière à obtenir des solutions électroniques plus rapides, moins coûteuses, plus petites et économes en énergie. RISC-V n'est pas dédié à un type spécifique de microarchitecture et est entièrement évolutif et pour ces raisons il est possible de créer à la fois un circuit FPGA simple et un processeur étendu.

Microcontrôleurs GD32V103

GigaDevice Semiconductor a créé une nouvelle série de microcontrôleurs GD32VF103 à 32 bits qui sont basés sur l'architecture RISC-V. La qualité de la nouvelle solution est confirmée par la victoire dans la catégorie hardware au concours Embeddedaward2020.

La série GD32VF103 a été conçue de manière à obtenir un équilibre entre une puissance de calcul élevée et une faible consommation d'énergie ce qui est confirmé par une réduction de 50% de la consommation d'énergie dynamique par rapport au GD32 avec noyau Cortex-M3. Cette série est entièrement compatible en termes de logiciel et de disposition des broches avec des microcontrôleurs GigaDevice à 32 bits basés sur l'architecture ARM, ce qui permet à l'utilisateur de transférer facilement son application.

GD32VF103 se compose de quatorze modèles qui sont équipés d’un processeur Bumblebee avec une fréquence d’horloge jusqu’à 108MHz, avec la mémoire de programme FLASH de 16 à 128kB et la mémoire SRAM de 6 à 32kB. De plus, les microcontrôleurs sont équipés d’une horloge temps réel de 64 bits d’un timer PWM avancé 16 bits dédié au contrôle du moteur, de deux convertisseurs ADC de 12 bits et deux convertisseurs DAC de 12 bits. L’utilisateur a la possibilité de profiter du système d’interruption à 16 niveaux avec priorité et il est également possible d’imbriquer les interruptions et de générer les interruptions vectorielles. Grâce à ces trois états de faible consommation d’énergie, les microcontrôleurs GD32V103 peuvent être utilisés dans les applications où l’économie d’énergie est prioritaire.

Microcontrôleurs GD32V103

Paramètres de base de la série GD32VF103 :

  • générateur interne avec une fréquence jusqu’à 108MHz,
  • jusqu’à 128kB FLASH,
  • jusqu’à 32kB SRAM,
  • deux convertisseurs ADC de 12 bits et deux convertisseurs DAC de 12 bits,
  • interfaces :
    • 3x USART,
    • 2x UART,
    • 2x I2C,
    • 3x SPI,
    • 2x I2S,
    • 2x CAN 2.0B,
    • USB OTG,
  • tension d’alimentation de 2,6 3,6V,
  • jusqu’à 80 broches GPIO,
  • compteur de température,
  • multiplicateur et diviseur de matériel intégré,
  • 4 canaux indépendants PWM,
  • minuterie PWM à 16 bits avancée dédiée aux applications pour les moteurs,
  • 3 modes de faible consommation d’énergie,
  • température de travail comprise de -40 à 85 °C.

Microcontrôleurs de la famille GDVF103 sont disponibles dans les boîtiers suivants : QFN36, LQFP48, LQFP64, LQFP100.

Les paramètres des microcontrôleurs individuels de la série GD32VF103 :

Microcontrôleur Mémoire FLASH Mémoire SRAM Boîtier
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

Application

Microcontrôleurs de la série GD32VF103 peuvent être utilisés entre autres dans :

  • les dispositifs d’automatisation industrielle,
  • les applications d’Internet des objets (IoT),
  • l’intelligence artificielle,
  • les entraînement des moteurs,
  • l’électronique de public,
  • les affichages LED,
  • les systèmes d’alarme.

Environnement de conception

La société GigaDevice a établi une coopération avec les sociétés de programmation comme par exemple Nuclei System Technology, IAR Systems et SEGGER Microcontroller pour offrir aux utilisateurs la possibilité du choix de l’environnement de programmation le mieux adapté à leur application. Actuellement, le développement du logiciel de la série GD32VF103 est possible grâce à :

  • Nuclei Studio,
  • SEGGER Embedded Studio,
  • IoT Studio,
  • IAR Embedded Workbench.

Les personnes qui voudraient construire leur projet sur les microcontrôleurs GD32 avec une architecture RISC-V peuvent utiliser les outils de programmation et de débogage tels que :

  • GD-Link
  • IAR I-Jet
  • SEGGER J-Link V10

Kitd d’évaluation et kits de démarrage

Les utilisateurs des solutions GigaDevice peuvent facilement mettre en œuvre leur projet non seulement grâce aux nouveaux outils de programmation et aux bibliothèques mais également grâce à une variété de kits d’évaluation et de kits de démarrage. Actuellement sur le marché il y a :

  • kit d’évaluation GD32VF103V-EVAL,
  • kits de démarrage GD32VF103R-START, GD32VF103T-START, GD32VF103C-START,
  • kit d’évaluation IAR Systems et GigaDevice

Paramètres du kit d’évaluation GD32VF103V-EVAL :

  • microcontrôleur GD32E103VBT6,
  • programmeur intégré GD-Link,
  • écran 3,2" TFT (320x240),
  • 16Mbit SPI NOR Flash,
  • 2kb EEPROM,
  • Interface : 2x USART, USB, 2xCAN

GD32VF103C-START

Kit de démarrage - GD32VF103C-START

Paramètres des kits de démarrage GD32VF103R-START, GD32VF103T-START, GD32VF103C-START

Kit de démarrage Microcontrôleur
GD32VF103R-START GD32VF103RBT6
GD32VF103C-START GD32VF103CBT6
GD32VF103T-START GD32VF103TBT6
Propriétés
tension d’alimentation 5V
programmeur intégré GD Link
connecteur en standard Arduino

Le 2 juin 2020 GigaDevice Solutions a présenté un kit d’évaluation qui est un fruit d’une coopération avec la société IAR Systems. C’est un ensemble dédié aux applications basées sur l’architecture RISC-V, composé de :

  • plaques IAR RISC-V GD32V EVAL BOARD,
  • IAR Embedded Workbench pour l’architecture RISC-V,
  • licence d’évaluation,
  • débogueur I-jet Lite,
  • cours d’introduction « Introduction to RISC-V Evaluation Kit »

Nous pouvons trouver sur la plaque d’évaluation :

  • microcontrôleur GD32VF103R8T6,
  • accéléromètre à 3 axes,
  • potentiomètre,
  • capteur de température et d’humidité,
  • température d’intensité lumineuse,
  • microphone,
  • 6 boutons,
  • connecteurs : Jack 3,5 mm, JTAG 20 pin 0,05", USB B micro.

A propos de Gigadevice

GigaDevice est une société sans usine qui se spécialise dans la production de mémoires Flash SPI NOR Flash, SPI NAND Flash et de microcontrôleurs basés sur l'architecture ARM avec architecture le noyau Cortex M3 / M4 / M23 et RISC-V. Plus de la moitié des employés de l'entreprise s’occupent de la recherche et du développement de produits, grâce auxquels les produits Gigadevice sont populaires parmi les clients de l'industrie des systèmes embarqués et de l'électronique grand public. Actuellement, la société détient plus de 600 brevets dans le domaine de la technologie de fabrication de circuits intégrés.

Nous vous invitons à découvrir les produits GigaDevice disponibles dans l'offre TME.

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