華芯微特產(chǎn)品研發(fā)路徑圖角磨機案例測試波形

10月30日，由芯師爺主辦、慕尼黑華南電子展協(xié)辦、深圳市半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會支持的“第五屆硬核芯生態(tài)大會暨2023汽車芯片技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用論壇”在深圳國際會展中心重磅召開！

本次峰會以“芯生萬象，集成未來”為主題，匯聚了眾多半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)軍者，并邀請重磅嘉賓探討分享中國芯的發(fā)展趨勢及敏銳洞察，彰顯了強大的風向標意義。

其中企業(yè)嘉賓廣東華芯微特集成電路有限公司（以下簡稱：華芯微特）市場部總監(jiān)張琢在此次峰會上發(fā)表了主題演講《華芯微特引領(lǐng)高性價比單芯片解決方案》。以下為芯師爺根據(jù)現(xiàn)場演講作不改原意編輯的演講實錄。

一家專注32位MCU多年的國內(nèi)芯片原廠

華芯微特在2014年開始進軍MCU產(chǎn)業(yè)，主要專注于32位MCU研發(fā)設(shè)計，并且提供細分市場的解決方案。華芯微特的研發(fā)主要在長沙和美國，營銷中心在上海和深圳，總部在佛山，主要是做M0、M4、M33的面向TFT電機控制、白電的MCU，目前也在研發(fā)M7內(nèi)核MCU。截止2023年，華芯微特已推出多個系列MCU產(chǎn)品，自主知識產(chǎn)權(quán)超過100件。

這是華芯微特的產(chǎn)品研發(fā)路線圖，創(chuàng)立之初，公司在通用MCU發(fā)力比較多，兼容了一些國外友商的產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域以白電為主。基于在白電應(yīng)用領(lǐng)域的成功案例，公司陸續(xù)進一步拓展了在屏控和電機細分領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用，SWM19S和SWM32S是公司首代屏控產(chǎn)品，目前主推的SWM16和SWM34系列是第二代，明年Q1公司即將推出第三代屏控MCU。在通用市場中，未來公司依然會圍繞高可靠性及特色細分做白電控制器。

公司電機產(chǎn)品方面主要也是有兩代產(chǎn)品，分別為SWM260和SWM241系列。明年公司還計劃推動電子產(chǎn)品在汽車電子市場的應(yīng)用。

持續(xù)深耕，構(gòu)建屏驅(qū)MCU產(chǎn)品護城河

屏驅(qū)MCU是華芯微特目前主打的產(chǎn)品。

公司屏驅(qū)MCU有三大特色。

一是經(jīng)過長期布局，目前華芯微特已打造可使用于不同應(yīng)用場景的系列MCU產(chǎn)品。針對不同的TFT應(yīng)用場景，公司布局了SWM16和SWM34系列芯片，可滿足SPI和QSPI不同接口、320和480不同分辨率的場景。其中340型號MCU聚焦高端屏驅(qū)應(yīng)用，配置了512KB ~1MB內(nèi)存容量FLASH，以及64KB~256KB 的RAM，同時內(nèi)部集成了2MB~32MB的SDRAM，主要應(yīng)對I80/QSPI/RGB/MIPI，分辨率為1280*600的顯示屏需求。

二是在產(chǎn)品生態(tài)服務(wù)上，公司提供了開放、兼容的UI設(shè)計平臺。該平臺便捷化了圖形開發(fā)，所見即所得；同時也可以兼容公司所有的系列產(chǎn)品，無縫對接不同系列芯片以及不同的屏幕接口；在開發(fā)語言上，平臺可以支持C語言、串口控制、python三種平臺，為應(yīng)用和開發(fā)提供非常便捷的環(huán)境；針對不同應(yīng)用場景，公司還在持續(xù)迭代產(chǎn)品，進一步優(yōu)化配套組件。

三是在公司可提供上下游整合資源及服務(wù)。除了芯片服務(wù)，公司還能聯(lián)合屏幕廠商及方案商，共同推廣具備性價比的解決方案；同時也能提供開源、完善的內(nèi)存資源和服務(wù)響應(yīng)；主動進行終端培訓，為終端產(chǎn)品賦能。

此外，華芯微特還擁有自主研發(fā)的 HMI 上位機，搭配該上位機，客戶可獲得更便捷的開發(fā)體驗。首先是簡單化的開發(fā)流程，客戶無需接觸復(fù)雜的底層即可完成開發(fā)，無需學習基礎(chǔ)代碼，直接用上位機組件堆疊的形式，用自己的邏輯就可以形成顯示效果，然后就可以直接下載到芯片中。其次是快速化的開發(fā)周期，之前圖形化的開發(fā)在單片機領(lǐng)域是比較復(fù)雜的，很多客戶的痛點是往往耗時幾個月產(chǎn)品都無法落地，但是現(xiàn)在如果無需底層開發(fā)，1-2周就可以達到很好的顯示效果；如果需要底層修改，只要有使用過單片機經(jīng)驗的，大概一個月也能達到很好的效果。最后，HMI 上位機還搭配了獨家自研壓縮算法和主控功能，以完善屏顯效果和降低用戶成本。

針對上位機，華芯微特團隊也在不斷迭代升級：首先上位機基于LVGL的框架，實現(xiàn)了一個UI框架，提供高效的UI數(shù)據(jù)管理，并且充分利用SWM34S芯片的圖形加速功能，對UI的執(zhí)行速度和效率進行了深入優(yōu)化。目前上位機已經(jīng)過多次迭代，并獲得了頭部客戶的認可。

屏驅(qū)產(chǎn)品線中，目前公司主推34系列產(chǎn)品。SWM341系列是基于 ARM Cortex?-M33 的 32 位微控制器，片上包含精度為 1%以內(nèi)的20MHz/40MHz 時鐘，可通過 PLL 倍頻到 150MHz 時鐘，提供多種內(nèi)置FLASH/SRAM 大小可供選擇，支持 ISP（在系統(tǒng)編程）操作及 IAP（在應(yīng)用編程）。

在34系列產(chǎn)品中，集成了高階圖形處理功能以及華芯微特自主研發(fā)的圖形處理器，同事保留了MCU高可靠性、易于控制、易于開發(fā)等特點。該系列產(chǎn)品一經(jīng)推出，就受到了很多意向客戶導(dǎo)入開發(fā)。

SWM166也是公司一款重要產(chǎn)品。SWM166是一款基于 Cortex?-M0 的 32 位微控制器，片上包含精度為 1%以內(nèi)的 12M 時鐘及 PLL 模塊， 最高支持 90MHz 的時鐘輸出。該產(chǎn)品性價比非常高，性能方面也表現(xiàn)出色，在應(yīng)對SPI、QSPI以及I80接口的屏幕時，在320×240這個級別可達到60幀的刷新率，白電類企業(yè)對它的接受度非常高。

正是因為華芯微特在屏驅(qū)MCU生態(tài)方面有完善的布局，公司在該領(lǐng)域的系列產(chǎn)品在 86 盒子；儀表類、助力車摩托車液晶儀表盤；蒸烤機、咖啡機、充電樁、電梯廣告屏、油煙機等產(chǎn)品顯示屏；乃至運動醫(yī)療和健康等領(lǐng)域終端產(chǎn)品中均廣受好評。

繼往開來，開拓電控和通用市場

電控和通用MCU產(chǎn)品是近年來華芯微特繼屏驅(qū)MCU產(chǎn)品線后重點開拓的市場。

電機MCU賽道是比較卷的行業(yè)。圍繞該領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用特征，華芯微特在芯片、硬件參考、底層算法和技術(shù)支持方面做了較為充分的研發(fā)工作。公司有專門的底層算法團隊，可以提供核心算法庫以及算法使用說明等完善的資源配置庫，同時公司也有硬件以及軟件的相關(guān)技術(shù)支持，配置了專門的 FAE 團隊調(diào)試以及適配電機，再加上自研上位機工具，可以實時監(jiān)控電機運行參數(shù)曲線以及其它應(yīng)用特征。

華芯微特在電機領(lǐng)域設(shè)立算法平臺主要是基于滑模觀測器和鎖相環(huán)，可以實現(xiàn)不同的調(diào)速方式和多種控制環(huán)路，也集成了比較豐富的保護功能，可以實現(xiàn)市面上大部分BLDC的控制；圖形顯示方面，同樣有上位工具可供實時調(diào)試。

在電機MCU系列中，目前公司主推SWM211系列產(chǎn)品，SWM211是一款基于 Cortex?-M0 的 32 位微控制器，片上包含精度為 1%以內(nèi)的 12M 時鐘及 PLL 模塊， 最高支持 90MHz 的時鐘輸出，同時也集成了3P3N及6N型控制，可利用單芯片+MOS搭配形式達到比較好的控制效果。針對該系列產(chǎn)品，公司還即將推出一個三合一的MOS的產(chǎn)品，新品將內(nèi)置一些加速模塊，以及內(nèi)置LDO，這些都為電機算法提供了比較好的應(yīng)用基礎(chǔ)。

在算法平臺方面，華芯微特電機MCU也采用了頗具特色的無感FOC高速類順風啟動波形。目前針對這種設(shè)計，公司能提供完整解決方案，并具有大規(guī)模量產(chǎn)產(chǎn)品。在高速風筒、高速吸塵器等終端產(chǎn)品中，公司客戶最高可以做到每分鐘20萬轉(zhuǎn)以上。

無電解電容角磨機方案是華芯微特電機MCU其中一個典型應(yīng)用案例。該方案主控芯片采用了SWM211C8，從它的啟動波形來看，即使是在母線有比較大波動的情況下，主控芯片對電機也達到了很好的控制效果。

此外，在油煙機、室內(nèi)電機、吊扇類產(chǎn)品中，華芯微特都有很好的解決方案提供給客戶。

SWM241是一款基于Cortex?-M0 的 32 位微控制器，片上包含精度為 1%以內(nèi)的 24MHz、 48MHz 時鐘， 最高支持 48MHz 時鐘輸出。該芯片作為室內(nèi)機主控，與室外機通信，同時進行室內(nèi)風機控制，數(shù)碼管顯示控制或通信、過零信號輸入檢測、遙控器通信、溫度采集、WIFI通信、人體紅外感應(yīng)等，可能一部分功能放在燈板上，也可能燈板只是簡單的LED顯示，可實現(xiàn)大部分室內(nèi)機主控功能。

SWM181是一款基于Cortex?-M0 的 32 位微控制器，片上包含精度為 1%以內(nèi)的 24MHz、 48MHz 時鐘。并提供最大為 248K字節(jié)的 FLASH 和最大 16K 字節(jié)的 SRAM。該芯片型號比較老，目前在電梯和工控市場仍有大量出貨。

SWM19S是一款基于Cortex?-M0 的 32 位微控制器，片上包含精度為 1%以內(nèi)的 24MHz、 48MHz 時鐘，并具備片上 PLL 模塊，最高支持60MHz 時鐘輸出。，集成了很好的圖形控制功能。

電機及通用MCU系列芯片在控制與保護開關(guān)電器類系統(tǒng)、OBD汽車故障診斷儀等工控場景，以及掃地機主控、光度檢測儀/激光測距儀等消費電子場景中有廣泛的應(yīng)用。