恩智浦MCX E系列5V MCU发布!应对严苛环境,保障系统安全

发布时间:2025-08-18 11:09
作者:AMEYA360
来源:恩智浦
阅读量:900

  MCX E系列是恩智浦丰富的MCX产品组合中特别注重可靠性与安全性的系列。随着该系列的推出,恩智浦进一步丰富了其5V兼容的MCU产品线,为从3V到5V的设计提供一致的开发体验,帮助工程师在复杂环境中打造高可靠性的系统。

  随着边缘应用所处的环境日益严苛,对微控制器的韧性也提出了更高要求。MCX E系列应运而生,基于 Arm Cortex-M4F内核,专为在电气和热环境极端复杂的场景中实现稳定控制而设计。

  MCX E24是该系列的首款产品,具备工业自动化、智能家电和能源控制所需的性能、安全性与可靠性。它不仅适用于当前的边缘应用,也为未来的扩展提供了坚实基础。

  MCX E应对边缘计算的挑战

  随着边缘设备部署范围的扩大,设计人员需要考虑各种严苛的应用环境。开发者面临的挑战也越来越多:

  电磁干扰 (EMI) 可能影响系统稳定性

  极端温度和全天候运行要求器件具备更高的耐受性

  连接设备越多,潜在攻击面越广,安全风险越高

  在资源受限的边缘设备中集成功能安全、信息安全性和高性能,开发复杂度增加,

  作为MCU领域的优秀供应商,恩智浦深刻了解边缘计算日益变化的技术需求。MCX E系列专为应对上述挑战而设计,它结合了稳健的5V供压支持、工业级温度支持、内置安全诊断机制以及安全配置选项,帮助开发者在不牺牲性能的前提下,构建可靠且安全的系统。

  在关键应用中实现高性能与高精度

  MCX E24系列以MCX E系列为基础构建,集成了增强型抗噪性能、高精度混合信号处理、功能安全设计以及先进的嵌入式安全,全部融合于一个可扩展的5V MCU平台中。无论是智能暖通空调系统,还是工业机器人,MCX E24均可作为值得信赖的边缘控制节点,在严苛环境下提供稳定可靠的性能保障。

  MCX E24搭载112MHz Arm Cortex-M4处理器,支持浮点运算及DSP扩展,配备高达2MB的Flash和256kB的ECC保护SRAM,并具备EEPROM仿真。其强大的内存架构由一系列实时性能特性支持:8个FlexTimer模块,支持PWM生成和电机控制;两个12位ADC,采样率高达1Msps;集成DAC的模拟比较器。

  MCX E24系列的框图:

恩智浦MCX E系列5V MCU发布!应对严苛环境,保障系统安全

  MCX E24系列的各项组件构成了一个紧密耦合的控制系统,适用于对响应确定性要求高的闭环应用,结合恩智浦的实时控制嵌入式软件库 (RTCESL),开发者可以高效实现如磁场定向控制(FOC)等先进控制算法。根据恩智浦在FRDM-MCXE247开发平台上的内部测试结果,在10kHz更新频率下,CPU占用率低于21%。

  工业级耐用性与功能安全保障

  从架构设计阶段就考虑了复杂电气环境的适应性,广泛支持2.7V至5.5V电压范围运行,可直接连接5V传感器和执行器,大幅提升工业应用的抗噪能力。器件额定工作温度为-40°C至125°C,满足全天候运行需求,并符合长达10年的生命周期标准。

  在众多应用场景中,安全性是防止误操作、故障或损坏引发事故的关键。例如,在含活动部件的设备中,电气系统必须具备容错能力或可预测的失效机制。针对这类具备安全要求的场景,MCX E24提供了全面的功能安全架构,专为构建IEC61508合规系统而设计,最高支持SIL 2等级。

  硬件诊断功能包括程序流程监测、时钟与电源监控、Flash / SRAM / 寄存器的ECC保护、看门狗定时器、CRC引擎及故障记录。此外,恩智浦还提供配套的SafeAssure文档套件,其中包含IEC60730 Class B电器合规预认证库及IEC61508软件框架。

  内置数据安全功能,为互联边缘保驾护航

  边缘场景面临日益严峻的安全挑战,MCX E24系列集成了恩智浦NXP EdgeLock Essentials数据安全机制,每颗芯片在出厂时即配置唯一且不可更改的设备身份,并内置安全启动加载器和调试认证机制。此外,MCX E24还支持预烧录的Flash编程器,可在制造阶段通过串行接口安全烧写固件,无需调试接口或安全环境。

  同时,MCX E24集成了EdgeLock Accelerator (CSEc) 可分流对称加密负载,支持AES-CBC、ECB和CMAC模式,实现安全密钥存储与数据完整性保护。凭借这一系列安全特性,设计人员可确信:从首次启动到生命周期结束,MCX E器件始终值得信赖。

  为开发人员成功助力

  作为恩智浦MCX微控制器产品组合的重要组成部分,MCX E系列全面支持MCUXpresso Developer Experience。该生态合作体系包括:

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

  集成外设驱动、中间件与RTOS (FreeRTOS、Zephyr) 的SDK

  安全配置工具 (MCUXpresso SEC和SPSDK)

  提供高级示例与演示的应用代码中心

  无论是习惯图形化界面操作,还是采用CI/CD自动化流程,该工具链都可灵活适配您的开发风格。

  FRDM-MCXE247:快速开发,轻松上手

  为加快应用开发进程,恩智浦还将推出FRDM-MCXE247开发板。FRDM-MCXE247是设计紧凑、成本低廉的硬件平台,具备以下特性:

  * USB Type-C电源及调试接口

  * 10/100 Mbit/s以太网PHY

  * 3个CAN FD收发器

  * 板载传感器与8MB外部闪存

  * 支持Arduino、Pmod和mikroBUS附加板

  FRDM-MCXE247开发板:

恩智浦MCX E系列5V MCU发布!应对严苛环境,保障系统安全

  开箱即用,开发人员可通过应用代码中心和GitHub上的软件资源以及恩智浦官网提供的应用笔记,快速了解电机控制、工业网络和安全启动等用例。为立即体验MCX E系列的高精度,开发人员可部署预集成实时控制嵌入式软件库 (RTCESL) 的即用型无传感器永磁同步电机演示。RTCESL 提供一系列可直接用于实时控制系统的算法,广泛应用于恩智浦的电机控制参考设计中。

  工业级能力,助力边缘系统扩展

  MCX E系列为MCX MCU产品组合注入工业级稳健性、嵌入式安全及安全可靠的连接能力。它补充了其他聚焦主流性能、超低功耗和无线连接的系列,可帮助嵌入式设计人员为边缘架构的不同节点选配合适的控制器,无需减少软件复用或降低开发效率。


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