英特爾 Quark 開發者俱樂部——震！撼！登！場！

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震！撼！登！場！—基于Intel Quark內核的MCU

來源：　時間：2015-11-20

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基于英特爾夸克內核的微控制器在本月初震撼面世，帶給業界極大的驚喜。在這個英文資料橫飛、中文資料匱乏的時間點，我們本著履行編輯職責、發揚業界良心的宗旨，在這微寒的冬天，小編“兩耳不聞窗外事，一心只搞英譯漢”，在英語和中文間極速游走、無縫切換，整理出這么一份鮮的不能再鮮的中文參數資料，以供參考。

英特爾夸克處理器為同類中最頂級的產品，通過跨整個英特爾產品系列的擴展性帶來優異的用戶體驗。此微控制器系列減少了平臺所需的外部元件數，進而簡化了設計并降低了BOM成本。通過專為邊緣設備而開發的英特爾夸克技術，解決方案供應商能將兼容軟件部署到整個解決方案中，進而將各種不同的元件關聯到一起。

Intel Quark D1000

英特爾夸克D1000微控制器是一款超低功耗的微控制器，其計算性能的體現在同系列產品中當屬頂級。針對需要長電池壽命的應用進行了優化，例如穿戴式傳感器和RFID標簽。這款32 MHz超低功耗的32位微控制器內置有32 kB閃存和8 kB SRAM。其比較器和模數轉換器 (ADC) 使其能夠輕松的連接至傳感器和RF前端，而串行外設接口允許與常見傳感器、無線電、存儲器、DSP和應用處理器無縫連接。它的高驅動電流和以集成上拉式轉換率控制的通用數字 I/O口允許微控制器直接連接到LED繼電器和開關上。D1000微控制器恩德高性能CPU使得其在計算密集型安全性和信號處理任務上優于同系列其它產品。

特

性

◆ 強大的32位哈佛CISC 結構的CPU、采用單周期桶式移位器、雙周期乘數、多周期分配器、集成的32位定時器、可編程中斷控制器、以及JTAG調試器；

◆ 128位寬32 KB的代碼閃存和8KB ROM，為CRC，AES，閃存編程，自校準，和電源管理內置的輔助功能；

◆ 32位寬的8kB SRAM和的4kB數據閃存的系統配置，通用用戶的非易失性存儲器；

◆ 300μA為低功耗睡眠制度的靜態低電流線性VR和50毫安為活躍制度和片外器件的降壓VR；

◆ 使用20-33 MHz低抖動精密頻率的晶振和4-32 MHz的硅振蕩器來降低功耗；

◆ 32kHz的低功率晶體振蕩器和實時時鐘來實現精確計時，即使是在深度睡眠也能喚醒；

◆ 多功能細粒度時鐘管理，包括分支門控和自動快速頻率變化；

◆ 可編程模擬，24個引腳上有串行接口或GPIO功能；

◆ 19通道12位2.4M Sps SAR ADC具有32項任意通道掃描表；

◆ 6個高速通道，13個低功耗比較器，用來實現喚醒、包絡檢波和解調功能；

◆ 32位看門狗定時器，首次中斷后重置；

◆ 兩個32位通用定時器具有獨立的時鐘頻率；

◆ 24個通用I/ O，邊緣檢測和中斷能力；

◆ 主從16 Mbps的支持串行摩托羅拉SPI，德州儀器SSP和NSM格式；

◆ I2C主/從接口支持100kbps的標準模式和400kbps的快速模式；

◆ 兩個UART實現硬件握手；

◆ 24 ESD保護的多功能數字I / O緩沖區用來實現高電流驅動和可編程的方向，壓擺率和上拉控制；

◆ 19 ESD保護的模擬輸入與從數字或模擬輸入信號快速喚醒的數字I/ O口一樣，共享著相同的引腳；

◆ 睡眠模式下電流降到1.5μA；

◆ 喚醒只需2.0μs；

◆ 活動時電流下降到320μA；

◆ 工作電源電壓范圍1.62-3.63V。

框

圖

Intel Quark D2000

英特爾夸克D2000為D1000的高級版，是一款低功耗，用電池驅動的、與其它入門級微控制器相比具有更強大指令集的32位微控制器，它有兩個PWM通道，以及擴展級操作溫度范圍（-40°C至+85°C）。

此外這款微控制器還增加了其他入門級微控制器的輸入輸出選項，使你的開發之路更為便捷。身材雖小，性能卻不一般。D2000微控制器包括32MHz低功耗運存，32K集成閃存，8KB OTP存儲空間和8KB SRAM。該微控制器延伸了英特爾優異的安全性能，將設備水平降低到與基于軟件和硬件的功能，以求能保護每一個終端的數據安全。它它可以兼容其它基于英特爾的系統，簡化了物聯網架構中終端到終端的邊緣產品的集成,更值得一提的是，它的處理方式是可以跨設備級的，基于一些應用，它減少了對更昂貴和潛在的不必要的網關的需求。

處

理器

◆ 英特爾夸克微控制器D系列內核；

◆ 32MHz的時鐘，32位地址總線；

◆ 基于英特爾奔騰?處理器、x86 ISA兼容的CPU，沒有FPU；

◆ 完整的本地APIC和I / O APIC；

存

儲

◆ 32kB的片上非易失性存儲器、8kB OTP片上非易失性存儲器；

◆ 8kB 片上閃存；

◆ 2通道DMA控制器；

電

源管理

◆ SoC狀態：活動，睡眠和關閉；

◆ 平臺功耗直流—直流：2.0V，3.3V；

時

鐘

◆ 32KHz和32MHz的晶振；

◆ 外部晶振32.768kHz的RTC；

行

業標準I / O硬件

◆ 1個I2C主/從使用標準，快速和快速模式+；

◆ 1個高達16MHz的時鐘主SPI，4片可選；

◆ 1個高達3.2MHz的從SPI；

◆ 2個UART，300K 到2M 的Baud，9位模式；

◆ 2個32位計時器；

◆ 1個看門狗計時器；

◆ 2個用于PWM 的32位計時器；

◆ 25個GPIO恒開喚醒功能；

◆ 19個模數轉換器；

◆ 19個比較器；

軟

件支持

◆ 專為微控制器SDK的英特爾系統工作室；

◆ 英特爾夸克微控制器接口API；

◆ Zephyr 納米內核和裸機；

◆ 標準編譯器支持；

◆ 打開的OCD調試支持；

◆ 篡改檢測，可選的可擦flash；

安

全性

◆ 安全升級；

◆ 8k OTP；

◆ JTAG鎖；

◆ 獨立的SRAM區；

◆ 一次性可編程存儲器；

◆ 片上非易失性存儲器，讀/寫訪問控制；

產

品特點

◆ 40引腳正方形QFN封裝；

◆ -40至85°C的保存環境，10年可靠性；

框

圖

英特爾夸克SE（Intel Quark SE）

專為物聯網打造的英特爾夸克SE微控制器是第一款擁有高能源效率的32 MHz 32位x86微控制器，搭載了384 kB閃存和80 kB SRAM，同時擁有D2000的所有功能，以及始終處于監聽狀態的傳感器中樞和模式匹配技術。D2000和SE微控制器都具有完整的Intel x86指令集架構，兼顧了兼容性與擴展性。

英特爾夸克SE微控制器給由微控制器與一個板上傳感器子系統組合的邊緣帶來智能驅動，通過可編程喚醒功能來管理電源消耗。該微控制器包含復雜的模式匹配技術，允許它通過模式識別和區分適當的響應事件來學習。它可以提供更加精確的實時響應，比如在工業環境中，即使是當異常事件發生時，也能監測能耗和觸發事件。此外它還能降低用于管理邊緣數據所需的網關數量時的成本。英特爾夸克SE微控制器包含一個集成的內部傳感器，用于管理多個傳感器，使其能夠支持更多的外設。它允許主CPU睡眠直到傳感器控制器通過可編程線索將它喚醒，這就使得所需的功耗非常的低。它可以兼容其它基于英特爾的系統，簡化了物聯網架構中終端到終端的邊緣產品的集成。它的處理方式是可以跨設備級的，減少了對更大網關的需求。

處

理器

◆ 英特爾夸克SE處理器內核；

◆ 基于英特爾奔騰處理器、x86 ISA兼容的CPU；

◆ 32MHz的時鐘，32位地址總線；

◆ 8KB兩路L1指令高速緩存；

存

儲

◆ 384kB的片上非易失性存儲器、8kB OTP片上非易失性存儲器；

◆ 8kB 片上閃存；

◆ 支持1MB外部SRAM；

神

經分類引擎

◆ 128神經元與128的功能/神經元；

◆ K-NN和徑向基函數（RBF）；

電

源管理

◆ SoC狀態：活動，睡眠和關閉；

◆ 傳感器子系統：主動、等待和待機；

◆ 平臺功耗直流—直流：1.8V，3.3V；

時

鐘

◆ 32KHz和32MHz的晶振；

◆ 32MHz的硅振蕩器；

◆ 外部晶振32.768kHz的RTC；

行

業標準I / O硬件

◆ USB 1.1 FS設備；

◆ 2個I2C主/從使用標準，快速和快速模式+；

◆ 2個高達16MHz的時鐘主SPI，4片可選；

◆ 1個從SPI；

◆ 2個UART，300K 到2M 的Baud；

◆ 4個計時器；

◆ 4個PWM；

◆ 1個I2S；

◆ 32個GPIO；

◆ 19個轉換器；

傳

感器子系統圖

◆ ARC EM4 DSP與浮點單元；

◆ 8kB的L1指令輸入緩存，8KB數據CCM；

◆ 緊密耦合的I/O接口傳感器/執行器；

傳

感器子系統接口

◆ 2個標準和快速模式的I2C主機；

◆ 2個高達16MHz的時鐘主SPI，4片可選；

◆ 19通道12位ADC；

◆ 16個GPIO；

◆ 2個計時器；

軟

件支持