恩智浦发布MCX A5 MCU，面向工业IoT边缘

荷兰NXP Semiconductor（恩智浦半导体）于8月18日发布MCX A5 MCU。NXP Japan在9月8日举行说明会，以下介绍其内容。

面向工业与IoT边缘的主流MCU

MCX系列MCU整合了原Freescale Semiconductor的Kinetis系列与原NXP的LPC系列，实际上是以替换形式扩充产品线的产品群（Photo01）。此次介绍的MCX A5在其中定位为面向消费和工业、IoT边缘的主流产品。

• 图注 Photo01：面向汽车的是另一产品线（S32），因此该系列仅面向消费、工业、医疗等非汽车领域。

MCX A5的结构如图（Photo02）。

• 图注 Photo02：MCX A5框图。Connectivity（连接性）相当丰富是其特点。

最大2MB Flash与640KB SRAM

采用240MHz驱动的Cortex-M33，全面支持MPU/FPU/SIMD/DSP/TrustZone，并配备最大2MB Flash/640KB SRAM，还搭载用于外部存储器的FlexSPI，构成厚重。

此外，硬件搭载支持PQC（Post-Quantum Cryptography，后量子密码）的EdgeLock Secure Enclave，与MCX N系列相比也不逊色。

用10BASE-T1S降低工业传感器连接成本

MCX A5的特征之一是内置“10BASE-T1S”的Digital PHY（数字物理层）。MCX A5似乎设想用于工业协议转换器等用途（Photo03），并为此搭载10BASE-T1S（Photo04）。

• 图注 Photo03：并非专门用于协议转换器，但看起来设想用于网关类用途。
• 图注 Photo04：可视化相关后述。

10BASE-T1S原本是作为汽车规范制定，旨在替代使用LIN的连接（即优先低成本、性能适中的用途），但在对性能要求不高、希望低成本连接的工业用途（各种传感器等）中，正逐渐被采用（Photo05）。

• 图注 Photo05：10BASE-T1S的网段最大长度规定为25m以上（不知为何只规定最小网段长度），节点最低8个以上（同样未规定最大节点数），因此规格上可以在例如50m网段上挂16个节点。

MCX A5正是瞄准这一点的构成。与其他产品不同，MCX A5内置了Digital PHY（Photo06）。

• 图注 Photo06：中间为MCX A5的构成。与PMD的I/F使用Open Alliance TC14规定的I/F。

传统10BASE-T1S中，要么通过RMII（Reduced Media-Independent Interface，精简媒体独立接口）或MII（Media Independent Interface，媒体独立接口）连接外置PHY（此时MAC位于主机侧），要么在SPI等通用I/F之后连接集成MAC与PHY的收发器。

为何不全内置PHY而外置PMD

然而MCX A5内置全部Digital PHY，仅将PMD（Physical Medium Dependent，物理媒介相关层）外置，以降低成本。或许有人会想，既然这样，为何不采用SiP（System in Package，系统级封装）方式把PMD也封装进去？但NXP似乎判断：如果只到Digital PHY，可以用单片芯片实现，因此与其勉强改成SiP推高价格，不如仅外置PMD在总成本上更有利。

此外，目前支持10BASE-T1S的PMD品种较少，但未来其他公司也可能推出，因此提供可使用其他公司产品的自由度也是另一个原因。NXP提供TJF1410BTK作为10BASE-T1S PMD，其网段长度最大100m，最大节点数32。

支持PLCA与Topology Discovery

Photo04提到的拓扑检测功能，实质上就是10BASE-T1S的Topology Discovery（拓扑发现）功能。10BASE-T1S和10BASE5等一样采用Multi-Drop（多点）方式，但与10BASE5不同，除CDMA/CD之外还实现了PLCA（Physical Layer Collision Avoidance，物理层冲突避免）。这类似CAN，为各节点依次分配发送顺序，但此时所有节点需要拥有自己的ID（与MAC地址不同，是一个10BASE-T1S网段内的编号）。初期10BASE-T1S采用静态分配方式（即各节点将自己的ID作为固定值），而动态分配机制就是Topology Discovery。MCX A5搭载了该Topology Discovery功能。

工业设备所需的安全性与长期供应

回到MCX A5，其特征是提供从开发到维护的长期周期（Photo07）。Photo08再次总结了MCX A5的特点，并说明其最适合多种工业用途等（Photo09）。

• 图注 Photo07：MCX A5自身提供15年供应保障。
• 图注 Photo08：从一开始就提供PSA Certified Level 3也是特点。
• 图注 Photo09：老实说，对通用嵌入式设备而言Connectivity稍显Overkill（过剩）。MCX W系列反而更合适，因此主要仍面向工业设备。

MCX A5已经开始样品出货，但量产开始时间与价格等目前尚未公开。

作者：大原雄介