MCX E系列是恩智浦豐富的MCX產(chǎn)品組合中特別注重可靠性與安全性的系列。隨著該系列的推出，恩智浦進(jìn)一步豐富了其5V兼容的MCU產(chǎn)品線，為從3V到5V的設(shè)計(jì)提供一致的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)，幫助工程師在復(fù)雜環(huán)境中打造高可靠性的系統(tǒng)。

隨著邊緣應(yīng)用所處的環(huán)境日益嚴(yán)苛，對(duì)微控制器的韌性也提出了更高要求。MCX E系列應(yīng)運(yùn)而生，基于 Arm Cortex-M4F內(nèi)核，專(zhuān)為在電氣和熱環(huán)境極端復(fù)雜的場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制而設(shè)計(jì)。

MCX E24是該系列的首款產(chǎn)品，具備工業(yè)自動(dòng)化、智能家電和能源控制所需的性能、安全性與可靠性。它不僅適用于當(dāng)前的邊緣應(yīng)用，也為未來(lái)的擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

MCX E應(yīng)對(duì)邊緣計(jì)算的挑戰(zhàn)

隨著邊緣設(shè)備部署范圍的擴(kuò)大，設(shè)計(jì)人員需要考慮各種嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境。開(kāi)發(fā)者面臨的挑戰(zhàn)也越來(lái)越多：

電磁干擾 (EMI) 可能影響系統(tǒng)穩(wěn)定性

極端溫度和全天候運(yùn)行要求器件具備更高的耐受性

連接設(shè)備越多，潛在攻擊面越廣，安全風(fēng)險(xiǎn)越高

在資源受限的邊緣設(shè)備中集成功能安全、信息安全性和高性能，開(kāi)發(fā)復(fù)雜度增加，

作為MCU領(lǐng)域的優(yōu)秀供應(yīng)商，恩智浦深刻了解邊緣計(jì)算日益變化的技術(shù)需求。MCX E系列專(zhuān)為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)，它結(jié)合了穩(wěn)健的5V供壓支持、工業(yè)級(jí)溫度支持、內(nèi)置安全診斷機(jī)制以及安全配置選項(xiàng)，幫助開(kāi)發(fā)者在不犧牲性能的前提下，構(gòu)建可靠且安全的系統(tǒng)。

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在關(guān)鍵應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高性能與高精度

MCX E24系列以MCX E系列為基礎(chǔ)構(gòu)建，集成了增強(qiáng)型抗噪性能、高精度混合信號(hào)處理、功能安全設(shè)計(jì)以及先進(jìn)的嵌入式安全，全部融合于一個(gè)可擴(kuò)展的5V MCU平臺(tái)中。無(wú)論是智能暖通空調(diào)系統(tǒng)，還是工業(yè)機(jī)器人，MCX E24均可作為值得信賴(lài)的邊緣控制節(jié)點(diǎn)，在嚴(yán)苛環(huán)境下提供穩(wěn)定可靠的性能保障。

MCX E24搭載112MHz Arm Cortex-M4處理器，支持浮點(diǎn)運(yùn)算及DSP擴(kuò)展，配備高達(dá)2MB的Flash和256kB的ECC保護(hù)SRAM，并具備EEPROM仿真。其強(qiáng)大的內(nèi)存架構(gòu)由一系列實(shí)時(shí)性能特性支持：8個(gè)FlexTimer模塊，支持PWM生成和電機(jī)控制；兩個(gè)12位ADC，采樣率高達(dá)1Msps；集成DAC的模擬比較器。

MCX E24系列的框圖

MCX E24系列的各項(xiàng)組件構(gòu)成了一個(gè)緊密耦合的控制系統(tǒng)，適用于對(duì)響應(yīng)確定性要求高的閉環(huán)應(yīng)用，結(jié)合恩智浦的實(shí)時(shí)控制嵌入式軟件庫(kù) (RTCESL)，開(kāi)發(fā)者可以高效實(shí)現(xiàn)如磁場(chǎng)定向控制（FOC）等先進(jìn)控制算法。根據(jù)恩智浦在FRDM-MCXE247開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的內(nèi)部測(cè)試結(jié)果，在10kHz更新頻率下，CPU占用率低于21%。

工業(yè)級(jí)耐用性與功能安全保障

從架構(gòu)設(shè)計(jì)階段就考慮了復(fù)雜電氣環(huán)境的適應(yīng)性，廣泛支持2.7V至5.5V電壓范圍運(yùn)行，可直接連接5V傳感器和執(zhí)行器，大幅提升工業(yè)應(yīng)用的抗噪能力。器件額定工作溫度為-40°C至125°C，滿足全天候運(yùn)行需求，并符合長(zhǎng)達(dá)10年的生命周期標(biāo)準(zhǔn)。

在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中，安全性是防止誤操作、故障或損壞引發(fā)事故的關(guān)鍵。例如，在含活動(dòng)部件的設(shè)備中，電氣系統(tǒng)必須具備容錯(cuò)能力或可預(yù)測(cè)的失效機(jī)制。針對(duì)這類(lèi)具備安全要求的場(chǎng)景，MCX E24提供了全面的功能安全架構(gòu)，專(zhuān)為構(gòu)建IEC61508合規(guī)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，最高支持SIL 2等級(jí)。

硬件診斷功能包括程序流程監(jiān)測(cè)、時(shí)鐘與電源監(jiān)控、Flash / SRAM / 寄存器的ECC保護(hù)、看門(mén)狗定時(shí)器、CRC引擎及故障記錄。此外，恩智浦還提供配套的SafeAssure文檔套件，其中包含IEC60730 Class B電器合規(guī)預(yù)認(rèn)證庫(kù)及IEC61508軟件框架。

內(nèi)置數(shù)據(jù)安全功能，為互聯(lián)邊緣保駕護(hù)航

邊緣場(chǎng)景面臨日益嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn)，MCX E24系列集成了恩智浦NXP EdgeLock Essentials數(shù)據(jù)安全機(jī)制，每顆芯片在出廠時(shí)即配置唯一且不可更改的設(shè)備身份，并內(nèi)置安全啟動(dòng)加載器和調(diào)試認(rèn)證機(jī)制。此外，MCX E24還支持預(yù)燒錄的Flash編程器，可在制造階段通過(guò)串行接口安全燒寫(xiě)固件，無(wú)需調(diào)試接口或安全環(huán)境。

同時(shí)，MCX E24集成了EdgeLock Accelerator (CSEc) 可分流對(duì)稱(chēng)加密負(fù)載，支持AES-CBC、ECB和CMAC模式，實(shí)現(xiàn)安全密鑰存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)完整性保護(hù)。憑借這一系列安全特性，設(shè)計(jì)人員可確信：從首次啟動(dòng)到生命周期結(jié)束，MCX E器件始終值得信賴(lài)。

為開(kāi)發(fā)人員成功助力

作為恩智浦MCX微控制器產(chǎn)品組合的重要組成部分，MCX E系列全面支持MCUXpresso Developer Experience。該生態(tài)合作體系包括：

支持多種IDE，包括Visual Studio Code、MCUXpresso IDE、IAR及Keil

集成外設(shè)驅(qū)動(dòng)、中間件與RTOS (FreeRTOS、Zephyr) 的SDK

安全配置工具 (MCUXpresso SEC和SPSDK)

提供高級(jí)示例與演示的應(yīng)用代碼中心

無(wú)論是習(xí)慣圖形化界面操作，還是采用CI/CD自動(dòng)化流程，該工具鏈都可靈活適配您的開(kāi)發(fā)風(fēng)格。

FRDM-MCXE247：快速開(kāi)發(fā)，輕松上手

為加快應(yīng)用開(kāi)發(fā)進(jìn)程，恩智浦還將推出FRDM-MCXE247開(kāi)發(fā)板。FRDM-MCXE247是設(shè)計(jì)緊湊、成本低廉的硬件平臺(tái)，具備以下特性：

* USB Type-C電源及調(diào)試接口

* 10/100 Mbit/s以太網(wǎng)PHY

* 3個(gè)CAN FD收發(fā)器

* 板載傳感器與8MB外部閃存

* 支持Arduino、Pmod和mikroBUS附加板

FRDM-MCXE247開(kāi)發(fā)板

開(kāi)箱即用，開(kāi)發(fā)人員可通過(guò)應(yīng)用代碼中心和GitHub上的軟件資源以及恩智浦官網(wǎng)提供的應(yīng)用筆記，快速了解電機(jī)控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和安全啟動(dòng)等用例。為立即體驗(yàn)MCX E系列的高精度，開(kāi)發(fā)人員可部署預(yù)集成實(shí)時(shí)控制嵌入式軟件庫(kù)(RTCESL) 的即用型無(wú)傳感器永磁同步電機(jī)演示。RTCESL 提供一系列可直接用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的算法，廣泛應(yīng)用于恩智浦的電機(jī)控制參考設(shè)計(jì)中。

工業(yè)級(jí)能力，助力邊緣系統(tǒng)擴(kuò)展

MCX E系列為MCX MCU產(chǎn)品組合注入工業(yè)級(jí)穩(wěn)健性、嵌入式安全及安全可靠的連接能力。它補(bǔ)充了其他聚焦主流性能、超低功耗和無(wú)線連接的系列，可幫助嵌入式設(shè)計(jì)人員為邊緣架構(gòu)的不同節(jié)點(diǎn)選配合適的控制器，無(wú)需減少軟件復(fù)用或降低開(kāi)發(fā)效率。

更多產(chǎn)品即將推出！敬請(qǐng)關(guān)注即將發(fā)布的MCX E31。

展望未來(lái)，恩智浦將持續(xù)突破技術(shù)邊界，提供更先進(jìn)、更完整的MCU解決方案，助力工程師引領(lǐng)創(chuàng)新浪潮。

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本文作者

Raphael Apfeldorfer，恩智浦半導(dǎo)體工業(yè)邊緣MCX產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理。他是一位技術(shù)型市場(chǎng)專(zhuān)家，現(xiàn)任恩智浦半導(dǎo)體工業(yè)邊緣MCX產(chǎn)品線市場(chǎng)經(jīng)理。他擁有豐富的無(wú)線通信與半導(dǎo)體行業(yè)背景，曾在應(yīng)用工程與市場(chǎng)推廣領(lǐng)域積累了深厚經(jīng)驗(yàn)，擁有Supelec與佐治亞理工學(xué)院的電氣工程碩士學(xué)位。