基于先楫HPM6450的全新RISC-V核心板的参数与典型应用

随着AIoT时代的到来，RISC-V作为新兴架构，其精简及开源的特性在物联网的应用领域有很大的优势，为此ZLG致远电子推出MR6450系列是基于先楫HPM6450的全新RISC-V核心板，本文详细为大家介绍其具体参数与典型应用。

—  MR6450核心板性能如何？—

MR6450系列核心板基于先楫半导体的HPM6450IVM1开发，主频高，支持高速数据处理能力，具有丰富的通信接口，适合于工业控制、仪器仪表、电机控制等应用场合。

核心特点：

单核32位 RISC-V 处理器，816MHz主频，高于9000 CoreMark和4500以上的DMIPS性能，支持双精度浮点运算、DSP扩展及硬件图形加速，内置大容量片上SRAM 2MB；

板载8MB/32MB SDRAM，8MB QSPI Flash；

支持2.4GHz WiFi 及Bluetooth 4.2；

双千兆以太网，iperf测试带宽大于900Mbps，也可配置成百兆模式；

支持IEEE 1588 PTP规范，时间同步精度可达17ns；

四路CANFD接口，最高速率可达8Mbps；

多种通信接口：15路UART，4路SPI，4路I2C；

双路高速USB2.0，内置PHY；

4个PWM定时器，调制精度可达2.5ns，3个12位ADC，1个16位ADC。

— RISC-V架构有什么优势？—在介绍RISC-V架构优势之前，简单了解下RISC-V架构：

RISC-V，一般被念做：risk five。V，即罗马数字5。该指令集是RISC系列指令集的第五代产品，诞生于2010年；

RISC-V是一种基于“精简指令集（RISC）”原则的开源指令集架构，它不是一款CPU芯片，甚至不是一个完整的指令集，它是指令集规范和标准。

RISC-V最大的特性在于精简及开源，可以避免专利和授权的问题，为一些像物联网对成本敏感的领域提供了新的选择。与上个世纪开始设计的x86和ARM指令集相比，在设计时融入了现代设计理念，使其架构本身也具有一定的优势：

更低成本、更灵活地针对不同应用领域进行处理器的定制和优化；

提升编程效率。受益于精简的架构及模块化的特性，RISC-V架构的指令数目非常的简洁。基本的RISC-V指令数目仅有40多条，加上其他的模块化扩展指令也总共只有几十条指令。

— 芯片介绍 —HPM6450IVM1是先楫半导体的高性能实时RISC-V微控制器，为工业自动化及边缘计算应用提供了极大的算力、高效的控制能力及丰富的多媒体功能。以下为HPM6450IVM1芯片功能框图：

— 应用案例：工业网关 — 

工业网关作为数据采集及数据转发的重要设备，它是实现工业互联的基础设备。实现工业网关至少应满足以下三大关键指标：

1. 数据采集能力

有更多的通信接口、更高的传输精度和采集速率。

2. 可靠传输能力

有较宽的工作温度范围及强抗电磁干扰能力；

有多种通信方式，支持有线和无线互为备份，支持多中心通信，更加安全可靠。

3. 边缘计算能力

现场采集的实时数据需在网关内部进行本地存储、处理及分析后上传到后台服务器，减少单个传感器和后台服务器的计算负担。

而基于工业网关的应用，MR6450系列核心板能提供很匹配的解决方案。下面是基于MR6450核心板的一款协议转换网关的系统架构，该方案有一路隔离RS485、一路隔离CANFD及一路标准百兆以太网，具有灵活的配置功能，可轻松实现Modbus协议数据至CANFD数据间的无缝转换。

采用MR6450核心板的优势：

1. UART、CAN、ADC、PWM等接口数量较多，其中ADC最高支持16位高精度 ADC 2MSPS，PWM调制精度可达2.5ns； 2. 工作温度范围为-40~85℃，且已通过EMC测试。支持千兆以太网及WiFi/Bluetooth通信方式，支持IEEE 1588，时间同步精度可达17ns； 3. 支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展，主频高达816MHz，创下了高达9220 CoreMark 和高达4651 DMIPS的MCU性能新记录。

审核编辑：郭婷