簡介

納芯微推出 NS800RT115x 系列高性價比 MCU，基于 Arm Cortex-M7 內(nèi)核，主頻高達 200 MHz，搭載自研 mMATH 數(shù)學(xué)加速核，集成高速 ADC、精細(xì) PWM、CAN FD、增量式編碼器接口以及功能安全模塊，可高效處理三角函數(shù)、反三角函數(shù)、開方、濾波等數(shù)學(xué)運算，大幅提升實時運算效率，可廣泛應(yīng)用于車身電子與照明、電機驅(qū)動器、數(shù)字電源等領(lǐng)域，提供符合 ISO 26262 ASIL-B 與 AEC-Q100 Grade 1 標(biāo)準(zhǔn)的型號，為汽車與工業(yè)控制應(yīng)用提供高性能與高可靠的解決方案。

納芯微擴充NSSine 實時控制MCU/DSP產(chǎn)品矩陣，推出全新NS800RT7P65S/D系列MCU/DSP，該系列采用單/雙Cortex-M7內(nèi)核@400MHz內(nèi)核，每個內(nèi)核配備自研eMath/mMath加速核，支持?jǐn)?shù)學(xué)函數(shù)、FFT及矩陣運算加速，大幅提升實時運算效率。產(chǎn)品集成1MB eFlash+13KB DFlash，搭配高達768KB RAM（含256KB TCM*2+256KB SRAM），為復(fù)雜算法和多任務(wù)處理提供充足空間。該系列面向電源與電機控制等電力電子應(yīng)用，兼具卓越算力、精準(zhǔn)控制與安全通信能力，為客戶提供平滑的國產(chǎn)化遷移路徑。

應(yīng)用場景

NSSine系列實時控制MCU/DSP（NS800RT7/5/3/1系列）產(chǎn)品是為實時控制場景量身定制的“專用芯片”，而非通用MCU。其目標(biāo)應(yīng)用直指對實時性要求苛刻的領(lǐng)域：

• 數(shù)字電源：光伏儲能、服務(wù)器電源、充電樁、車載充電機（OBC）等。

• 電機控制：工業(yè)伺服、變頻器、汽車空調(diào)壓縮機及主驅(qū)電機等。

其核心優(yōu)勢在于“硬件不改，軟件小改”的兼容性設(shè)計——與主流DSP產(chǎn)品引腳兼容，同時基于Arm內(nèi)核正向開發(fā)專屬外設(shè)，既降低了客戶的遷移成本，又實現(xiàn)了超越現(xiàn)有方案的性能表現(xiàn)。

目前NSSine系列已實現(xiàn)入門級到高端產(chǎn)品的全檔位覆蓋，部分型號實現(xiàn)量產(chǎn)，更提供工規(guī)與車規(guī)雙版本，滿足多元場景需求。

全系列解析

NSSine系列構(gòu)建了全譜系覆蓋的產(chǎn)品矩陣，每款產(chǎn)品都支持AEC-Q100 Grade1認(rèn)證，并針對特定算力需求優(yōu)化設(shè)計：

• 高端算力RT7系列：搭載雙核Cortex-M7內(nèi)核（主頻400MHz），配自研eMath加速單元與高規(guī)格外設(shè)，支持超高算力。

• 中端主力RT5/3系列：以單Cortex-M7內(nèi)核（主頻200-300MHz）為核心，支持多電機同步控制，是工業(yè)控制、車載場景的高可靠之選。

• 入門爆款RT1系列：以5元起售實現(xiàn)“M7平權(quán)”，主頻200MHz且?guī)Ц↑c運算單元，集成可編程邏輯模塊，以極致性價比提供高性能多路控制能力。

產(chǎn)品性能

NSSine系列的性能優(yōu)勢不僅在于全系搭載的M7內(nèi)核主頻（200MHz至雙核400MHz），更在于對整個實時信號鏈的深度優(yōu)化：

• eMath硬件加速器：將三角函數(shù)、開方、FFT等算法硬件化，相比軟件庫實現(xiàn)，運算速度提升最高達3.5倍，極大解放CPU資源。

• 極速信號鏈：實測從中斷響應(yīng)、完成算法運算到更新PWM輸出的全鏈路時間，RT7系列僅需1.5微秒，RT5系列約2.5微秒，為高頻高精度控制奠定基礎(chǔ)。

•  高精度外設(shè)：配備采樣率達5Msps的ADC、響應(yīng)時間20納秒的快速比較器，以及分辨率達100皮秒的高精度PWM（HRPWM）。

典型方案

依托NSSine系列的硬核性能，納芯微已打造多個落地方案：

• 在數(shù)字電源領(lǐng)域，基于NS800RT5039的6.6kW單相雙向OBC方案采用SiC拓?fù)?，單芯片即可實現(xiàn)全拓?fù)淇刂疲逯敌食?6%，適配車載及充電樁場景。

• 在電機控制領(lǐng)域，基于NS800RT5/3系列可實現(xiàn)4臺PMSM電機同步無感FOC控制，算力冗余充足；NS800RT3025驅(qū)動的汽車空調(diào)壓縮機方案，全國產(chǎn)化器件適配400V平臺，支持OTA升級。

產(chǎn)品生態(tài)

為助力開發(fā)者快速上手，納芯微構(gòu)建了全方位的開發(fā)工具與生態(tài)支持體系。

• 軟件層面，天然兼容Keil MDK、IAR EWARM主流工具鏈，自研免費NovoStudio開源開發(fā)平臺（基于GCC與Eclipse）集成數(shù)字示波器、實時變量刷新、圖形化代碼生成等功能，同時提供完善的底層驅(qū)動、BootCode及通信軟件支持；

• 硬件層面，NSSine Pad評估板自帶板載仿真器（USB-TypeC接口），采用隔離及防浪涌設(shè)計，板載CAN收發(fā)器支持CAN2.0及CANFD，接插件覆蓋芯片所有IP資源，同時兼容J-Link仿真器，開箱即可開展開發(fā)工作。

NS800RT115x 系列設(shè)計應(yīng)用

1. 高性能內(nèi)核，構(gòu)筑實時算力基石

NS800RT115x系列采用 200 MHz Cortex?-M7 高性能內(nèi)核，內(nèi)置 8 KB L1-Cache、256KB嵌入式Flash 與總計 80 KB TCM，均支持 ECC 校驗，實現(xiàn)核內(nèi)零等待訪問，顯著提升實時響應(yīng)與數(shù)據(jù)處理效率，為復(fù)雜的運行工況提供更高的可靠性。自研mMATH 數(shù)學(xué)加速核可快速執(zhí)行三角函數(shù)、超越函數(shù)、平方根、濾波等復(fù)雜運算，為電機控制與數(shù)字電源場景提供更強的計算支撐。

NS800RT115x系列選型表

2. 精準(zhǔn)控制外設(shè)，優(yōu)化復(fù)雜工況響應(yīng)

NS800RT115x系列繼承NSSine?家族高精準(zhǔn)增強控制外設(shè)，內(nèi)置兩組 12 位 ADC（最高 4.375 Msps、21 通道），配合4組模擬比較器與 14路 PWM 輸出（其中4個通道輸出最高分辨率可達 80 ps），實現(xiàn)高精度控制，尤其是對異常工況的快速保護響應(yīng)；豐富的內(nèi)聯(lián)關(guān)系，能更友好的實現(xiàn)OC/CBC等控制方式，是一款在數(shù)字電源、光儲逆變、電機控制領(lǐng)域量體裁衣之作。

3. 升級高速互聯(lián)，賦能車規(guī)級通信

NS800RT115x系列在通信接口上實現(xiàn)全面升級，除 UART、SPI、I2C、PMBUS、LIN 等標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)外，新增 CAN FD 控制器，在保持兼容 CAN 2.0B 的同時，實現(xiàn)更高的通信速率與數(shù)據(jù)吞吐量，更好地滿足車載網(wǎng)絡(luò)與實時控制系統(tǒng)的高帶寬需求。

4. 功能安全可靠，兼顧靈活適用

產(chǎn)品內(nèi)置總線監(jiān)控單元（BGCRC）、多級看門狗、時鐘與電源監(jiān)控電路，支持自診斷與異常檢測機制。產(chǎn)品的設(shè)計符合 ISO 26262與 IEC 61508等功能安全要求，符合 AEC-Q100 Grade 1 標(biāo)準(zhǔn)，為復(fù)雜汽車與工業(yè)應(yīng)用提供堅實的可靠性保障。

此外，NS800RT115x 系列提供 LQFP80/64/48、QFN32等多種封裝，滿足從高性能控制單元到緊湊型模塊的不同設(shè)計需求。

其應(yīng)用覆蓋 車身電子與照明系統(tǒng)、電機驅(qū)動器、數(shù)字電源、光儲逆變等泛能源場景，為客戶帶來高算力、高可靠與高集成度的系統(tǒng)解決方案。

NS800RT7P65S/D 系列設(shè)計應(yīng)用

1. 控制外設(shè)升級：更高精度與更低成本

NS800RT7P65S/D在控制核心外設(shè)上全面增強，具備更強的信號采集與功率控制能力。該系列內(nèi)置3個12位ADC模塊（4.375MSPS），全系標(biāo)配36路ADC，11對比較器以及2路DAC，可同時采集多路信號，適配高動態(tài)響應(yīng)需求。全系標(biāo)配6個CLB，可編程邏輯控制模塊，36路PWM（其中32路高精度PWM）具備124ps最小細(xì)分，實現(xiàn)超精細(xì)的功率控制，滿足光伏儲能逆變器、數(shù)字電源、電機控制等對控制精度極高的應(yīng)用。

36個ADC通道，便于更低成本地實現(xiàn)更多路的系統(tǒng)檢測和控制。全系封裝標(biāo)配36路PWM，以及11對比較器，在控制上面可以滿足更多路的電源和電機控制。另外，6個CLB模塊可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的發(fā)波時序控制、保護機制以及其他的可編程功能，可以進一步節(jié)省外圍芯片，實現(xiàn)更低的系統(tǒng)成本。

NS800RT7P65S/D系列詳細(xì)規(guī)格

2. 多軸電機控制：更強擴展能力

NS800RT7P65S/D支持多軸電機和隔離采樣需求，賦能更廣泛的工業(yè)與能源場景。CAP接口擴展至7路，QEP擴展至6路，全系標(biāo)配16路SDFM（Σ-Δ濾波模塊），可靈活支持多軸電機控制和隔離式電流/電壓采樣，覆蓋光伏儲能逆變器、伺服系統(tǒng)與高端電機控制等應(yīng)用。

3. 完善通信接口，護航信息安全

NS800RT7P65S/D系列全系列標(biāo)配2路CAN-FD、1路CAN 2.0、4路SPI、6路UART(車規(guī)支持4路UART+2路LIN)、2路I2C、1路PMBus及1路EMIF外擴總線，確保在車載、工業(yè)等多總線環(huán)境下的穩(wěn)定通信。

同時，芯片內(nèi)置CRC、BGCRC、TRNG、HASH-AES等硬件加密引擎，加持信息安全。

4. 生態(tài)友好，降低開發(fā)門檻

NS800RT7P65S/D系列支持ARM常用IDE（Keil、IAR）并支持納芯微自主開發(fā)的NovoStudio工具鏈，幫助客戶快速遷移和部署，縮短產(chǎn)品上市周期。

NS800RT7P65S/D系列封裝

NS800RT7P65S/D系列評估板