痞子衡嵌入式：低功耗&高性能边缘人工智能应用的新答案 - MCXN947

　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是恩智浦MCX系列MCU的新品MCXN947。

　　自 2015 年恩智浦和飞思卡尔合并成新恩智浦之后，关于它们各自的 Arm Cortex-M 内核通用微控制器代表作系列 LPC 和 Kinetis 接下来怎么发展一直没有定论（两个系列都在继续往前发展，Kinetis 新出了 K32L 子系列，LPC 新出了 LPC5500 子系列）。如今（七年之后）这个问题有了最终答案，那就是全新的 MCX 系列微控制器，MCX 会分为 N/A/W/L 四个子系列发展，恩智浦官网已经上线了 N 系列首批型号：N94x、N54x，今天痞子衡就跟大家聊一聊：

一、MCXN947简介

　　鉴于 N54x 是 N94x 的简配版，我们今天主要聊 MCXN947 这个型号。老规矩先来看一下 MCXN947 内部模块框图，它搭载了两个 Arm Cortex-M33 内核，主频可达 150MHz，此外还为 CM33 配备了 DSP 协处理器（PowerQuad）。

　　除了 CM33 核，还有两个专用的处理单元，分别是恩智浦自研的 NPU N1-16（神经处理单元）和 Coolflux BSP32（音频处理单元）。

　　此外 MCXN947 丰富的外设资源也是不容小觑的，它不仅仅采集了 LPC 和 Kinetis 系列之长，甚至还吸收了 i.MX RT 以及 S32 系列的部分外设，当然也有一些全新设计的外设。痞子衡来一一解剖：

　　System Control 中模块（DCDC/LDO/PMC/FRO/PLL）主要来自于 Kinetis 新一代平台（这个平台部分设计已经用于 LPC5500 ），但是软件开发人员接触更多的控制模块（SYSCON）却是 LPC 风格，此外 VBAT 部分是新的设计。

　　Memory 中模块内部 2MB Flash （亮点：双 Bank 可以支持 RWW）以及 512K SRAM （支持 ECC）主要来自于 Kinetis 新一代平台，可接外部串行 NOR/NAND 的 FlexSPI 控制器跟 i.MXRT500 一样（额外使能了 PRINCE 保护）。

　　Timer 中模块几乎全部来自 LPC5500 系列。Analog 中模块主要来自于 Kinetis 新一代平台（除了 14bit 高速 DAC 是新设计）。

　　Interface&HMI&MC 中模块则是混合了 Kinetis/LPC/i.MXRT，比如 USB/SDIO/CAN/FlexIO/TSI/I2S/LPUART/LPSPI/LPI2C/GPIO/PORT 是满满的 Kinetis 风格，ENET/AOI/DMIC/I3C/PINT/FlexCOMM 则是满满的 LPC 风格（Note: FlexCOMM 已经全新升级为 LP FlexCOMM，并且搭配的是 Kinetis LPUART/LPSPI/LPI2C，而不再是 LPC UART/SPI/I2C），SINC filter 则是取自 i.MXRT1170。

　　最后的 Security 子系统则是 LPC 风格占领，除了 Glitch Detect 和 OTP 保留了 Kinetis 倔强。

　　讲到这里似乎没看到 S32 的身影，它就藏在 INTM/EIM/ERM 模块里。

二、边缘人工智能应用新答案

　　MCXN947 内置的 NPU N1-16 与只使用 CM33 内核相比，ML 吞吐量可以提高 30 倍。这样的 ML 性能表现在 MCU 领域堪称顶级，使得 TinyML 在资源和功率受限的边缘设备上也可以展现超凡的算力。我们完全可以在 MCXN947 上做一些边缘人工智能应用：比如实现复杂的深度学习模型、为门禁控制添加人脸和语音识别功能、为家庭安全系统创建电池供电的玻璃破碎探测器、为电机控制预测维护开发振动传感器、设计配备生物传感器的智能可穿戴设备等等。