Microcontroladores GigaDevice basados en arquitectura RISC-V
Microcontroladores GigaDevice basados en arquitectura RISC-VFecha de publicación: 25-09-2020 🕒 6 lectura min
- RISC-V
- Microcontroladores GD32V103
- Aplicación
- Entorno del diseño
- Conjunto de evaluación y conjunto de inicio
- Sobre Gigadevice
RISC-V
RISC-V es la arquitectura del procesador (del inglés: ISA - Instruction Set Architecture) tipo open-source, una interesante alternativa a las soluciones comerciales como ARM o x86. A diferencia de la mayoría de las ISA, RISC-V no está protegido por patente y su uso no implica la compra de una licencia. Esta característica provoca un interés creciente no solo entre los entusiastas, sino también entre las grandes empresas de la industria electrónica.
RISC-V se creó en 2010 como un proyecto académico en la Universidad de California en Bekeley ParLab. El creciente grupo de entusiastas de esta solución hizo que en 2015 se creara la organización sin fines de lucro RISC-V (www.riscv.org). Su objetivo es crear una comunidad abierta que desarrolle hardware y software basados en la arquitectura RISC-V. Actualmente, esta fundación está formada por más de 500 empresas miembro, que incluyen, entre otras Google, NXP, Samsung, Orion, Huawei, Microchip Technology, Cortus, GigaDevice Semiconductor, Arduino. La Fundación RISC-V proporciona documentación gratuita (a través de la plataforma Github) que contiene, entre otros: conjunto de instrucciones, tipos de datos, conjunto de registros, reglas de manejo de subprocesos, niveles de privilegios, depuración, marcos. Los usuarios son libres de usar y modificar la ISA para que se ajuste a su aplicación sin pagar tarifas adicionales. Esta es una ventaja clave para las empresas que desean minimizar los costos y cuya producción de chips alcanza millones de copias.
La arquitectura RISC-V ha sido diseñada de tal manera que se obtienen soluciones electrónicas significativamente más rápidas, menos costosas, más pequeñas y que ahorran energía. RISC-V no está dedicado a un tipo específico de microarquitectura y es completamente escalable, por lo que es posible crear tanto un chip FPGA simple como un procesador extenso.
Microcontroladores GD32V103
La empresa GigaDevice Semiconductor ha creado una nueva serie de microcontroladores GD32VF103 de 32 bits basados en la arquitectura RISC-V. La calidad de la nueva solución queda confirmada por la victoria en la categoría de hardware en el concurso embeddedaward2020.
La serie GD32VF103 ha sido diseñada con un equilibrio entre alta potencia informática y bajo consumo de energía, como lo demuestra la reducción en el consumo de energía dinámica en un 50% en comparación con el GD32 con núcleo Cortex-M3. Esta serie es totalmente compatible en términos de software y disposición de pines con microcontroladores GigaDevice de 32 bits basados en arquitectura ARM, lo que permite al usuario transferir fácilmente su aplicación.
GD32VF103 consta de catorce modelos equipados con un procesador Bumblebee con una frecuencia de reloj de hasta 108MHz, con una memoria de programa FLASH de 16 a 128kB y memoria SRAM de 6 a 32kB. Además, estos microcontroladores están equipados con un reloj en tiempo real de 64 bits, un temporizador PWM avanzado de 16 bits dedicado al control de motores, dos ADC de 12 bits, dos DAC de 12 bits. El usuario tiene la opción de utilizar un sistema de interrupciones de 16 niveles con prioridad, también es posible anidar interrupciones y generar interrupciones vectoriales. Gracias a los tres estados de bajo consumo de energía, los microcontroladores GD32V103 se pueden utilizar en aplicaciones donde el ahorro de energía es una prioridad.
Parámetros básicos de la serie GD32VF103:
- generador interno con frecuencia hasta 108MHz,
- do 128kB FLASH,
- do 32 kB SRAM,
- dos transformadores de 12-bits ADC y dos transformadores de 12-bitd DAC,
- interfaces:
- 3x USART,
- 2x UART,
- 2x I2C,
- 3x SPI,
- 2x I2S,
- 2x CAN 2.0B,
- USB OTG,
- tensión de alimentación en el rango de 2,6 - 3,6V,
- hasta 80 pines GPIO,
- medidor de temperatura,
- multiplicador y divisor de hardware integrado,
- 4 canales independientes PWM,
- temporizador avanzado de 16-bits PWM dedicado a aplicaciones de motores,
- 3 modos de bajo consumo de energía,
- temperatura de trabajo en el rango de -40 - 85 °C.
Microcontroladores de la familia GDVF103 disponibles en carcasas: QFN36, LQFP48, LQFP64, LQFP100.
Parámetros de algunos de los microcontroladores de la serie GD32VF103:
| Microcontrolador | Memoria FLASH | Memoria SRAM | Carcasa |
|---|---|---|---|
| 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 |
Aplicación
Microcontroladores de la serie GD32VF103 se pueden utilizar, entre otros, en:
- dispositivos de automatización industrial,
- Aplicaciones de Internet de las cosas (IoT),
- inteligencia artificial,
- accionamientos de motor,
- electrónica de consumo,
- pantallas LED,
- sistemas de alarma.
Entorno de diseño
La empresa GigaDevice ha establecido cooperación con empresas de software como Tecnología Nuclei System, IAR Systems y SEGGER Microcontroller para dar a los usuarios la opción de elegir el entorno de desarrollo que mejor se adapte a su aplicación. Actualmente, el desarrollo del software de la serie GD32VF103 es posible gracias a:
- Nuclei Studio,
- SEGGER Embedded Studio,
- IoT Studio,
- IAR Embedded Workbench.
Las personas que quieran construir su proyecto en microcontroladores GD32 con arquitectura RISC-V pueden utilizar herramientas de programación y depuración como:
- GD-Link
- IAR I-Jet
- SEGGER J-Link V10
Conjuntos de evaluación y kit de inicio
Los usuarios de las soluciones GigaDevice pueden implementar fácilmente su proyecto no solo gracias a las nuevas herramientas de desarrollo y bibliotecas, sino también gracias a una variedad de conjuntos de evaluación y kits de inicio. Actualmente disponible en el mercado:
- conjuntos de evaluación GD32VF103V-EVAL,
- conjunto de arranque GD32VF103R-START, GD32VF103T-START, GD32VF103C-START,
- conjunto de evaluación IAR Systems y GigaDevice
Parámetros del conjunto de evaluación GD32VF103V-EVAL:
- microcontrolador GD32E103VBT6,
- programador integrado GD-Link,
- pantalla 3,2" TFT (320x240)
- 16Mbit SPI NOR Flash,
- 2kb EEPROM,
- Interfaz: 2x USART, USB, 2xCAN
Conjunto de arranque - GD32VF103C-START
Parámetros de conjuntos de arranque GD32VF103R-START, GD32VF103T-START, GD32VF103C-START
| Conjunto de arranque | Microcontrolador |
|---|---|
| GD32VF103R-START | GD32VF103RBT6 |
| GD32VF103C-START | GD32VF103CBT6 |
| GD32VF103T-START | GD32VF103TBT6 |
| Propiedades |
|---|
| tensión de alimentación 5V |
| programador integrado GD Link |
| conector Arduino |
El 2 de junio de 2020, GigaDevice Solutions presentó un conjunto de evaluación, que es el resultado de la cooperación con IAR Systems. Es un conjunto dedicado a aplicaciones basadas en la arquitectura RISC-V, compuesto por:
- placas IAR RISC-V GD32V EVAL BOARD,
- IAR Embedded Workbench para arquitectura RISC-V,
- licencia de evaluación
- debugger I-jet Lite,
- curso introductorio "Introduction to RISC-V Evaluation Kit"
En la placa de evaluación podemos encontrar:
- microcontrolador GD32VF103R8T6,
- acelerómetro de 3 ejes,
- potenciómetro,- sensor de temperatura y humedad,
- sensor de intensidad de luz,
- micrófono,
- 6 botones,
- conectores: Jack 3,5 mm, JTAG 20 pin 0,05", USB B micro.
Sobre Gigadevice
GigaDevice es una empresa tipo fabless que se ocupa de la producción de memorias SPI NOR Flash, SPI NAND Flash y microcontroladores avanzados basados en arquitectura ARM con Cortex M3 / M4 / M23 y núcleo RISC-V. Más de la mitad de los empleados de la compañía están involucrados en la investigación y el desarrollo de productos, gracias a lo cual los productos Gigadevice son populares entre los clientes de la industria de los sistemas integrados y la electrónica de consumo. Actualmente, la empresa posee más de 600 patentes en el campo de la tecnología de fabricación de circuitos integrados.
Le animamos a conocer los productos GigaDevice que se encuentran en la oferta de TME.
