MCX E系列是恩智浦豐富的MCX產(chǎn)品組合中特別注重可靠性與安全性的系列。隨著該系列的推出，恩智浦進一步豐富了其5V兼容的MCU產(chǎn)品線，為從3V到5V的設(shè)計提供一致的開發(fā)體驗，幫助工程師在復(fù)雜環(huán)境中打造高可靠性的系統(tǒng)。

隨著邊緣應(yīng)用所處的環(huán)境日益嚴苛，對微控制器的韌性也提出了更高要求。MCX E系列應(yīng)運而生，基于 Arm Cortex-M4F內(nèi)核，專為在電氣和熱環(huán)境極端復(fù)雜的場景中實現(xiàn)穩(wěn)定控制而設(shè)計。

MCX E24是該系列的首款產(chǎn)品，具備工業(yè)自動化、智能家電和能源控制所需的性能、安全性與可靠性。它不僅適用于當前的邊緣應(yīng)用，也為未來的擴展提供了堅實基礎(chǔ)。

MCX E應(yīng)對邊緣計算的挑戰(zhàn)

隨著邊緣設(shè)備部署范圍的擴大，設(shè)計人員需要考慮各種嚴苛的應(yīng)用環(huán)境。開發(fā)者面臨的挑戰(zhàn)也越來越多：

電磁干擾 (EMI) 可能影響系統(tǒng)穩(wěn)定性

極端溫度和全天候運行要求器件具備更高的耐受性

連接設(shè)備越多，潛在攻擊面越廣，安全風(fēng)險越高

在資源受限的邊緣設(shè)備中集成功能安全、信息安全性和高性能，開發(fā)復(fù)雜度增加，

作為MCU領(lǐng)域的優(yōu)秀供應(yīng)商，恩智浦深刻了解邊緣計算日益變化的技術(shù)需求。MCX E系列專為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)而設(shè)計，它結(jié)合了穩(wěn)健的5V供壓支持、工業(yè)級溫度支持、內(nèi)置安全診斷機制以及安全配置選項，幫助開發(fā)者在不犧牲性能的前提下，構(gòu)建可靠且安全的系統(tǒng)。

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在關(guān)鍵應(yīng)用中實現(xiàn)高性能與高精度

MCX E24系列以MCX E系列為基礎(chǔ)構(gòu)建，集成了增強型抗噪性能、高精度混合信號處理、功能安全設(shè)計以及先進的嵌入式安全，全部融合于一個可擴展的5V MCU平臺中。無論是智能暖通空調(diào)系統(tǒng)，還是工業(yè)機器人，MCX E24均可作為值得信賴的邊緣控制節(jié)點，在嚴苛環(huán)境下提供穩(wěn)定可靠的性能保障。

MCX E24搭載112MHz Arm Cortex-M4處理器，支持浮點運算及DSP擴展，配備高達2MB的Flash和256kB的ECC保護SRAM，并具備EEPROM仿真。其強大的內(nèi)存架構(gòu)由一系列實時性能特性支持：8個FlexTimer模塊，支持PWM生成和電機控制；兩個12位ADC，采樣率高達1Msps；集成DAC的模擬比較器。

MCX E24系列的框圖

MCX E24系列的各項組件構(gòu)成了一個緊密耦合的控制系統(tǒng)，適用于對響應(yīng)確定性要求高的閉環(huán)應(yīng)用，結(jié)合恩智浦的實時控制嵌入式軟件庫 (RTCESL)，開發(fā)者可以高效實現(xiàn)如磁場定向控制（FOC）等先進控制算法。根據(jù)恩智浦在FRDM-MCXE247開發(fā)平臺上的內(nèi)部測試結(jié)果，在10kHz更新頻率下，CPU占用率低于21%。

工業(yè)級耐用性與功能安全保障

從架構(gòu)設(shè)計階段就考慮了復(fù)雜電氣環(huán)境的適應(yīng)性，廣泛支持2.7V至5.5V電壓范圍運行，可直接連接5V傳感器和執(zhí)行器，大幅提升工業(yè)應(yīng)用的抗噪能力。器件額定工作溫度為-40°C至125°C，滿足全天候運行需求，并符合長達10年的生命周期標準。

在眾多應(yīng)用場景中，安全性是防止誤操作、故障或損壞引發(fā)事故的關(guān)鍵。例如，在含活動部件的設(shè)備中，電氣系統(tǒng)必須具備容錯能力或可預(yù)測的失效機制。針對這類具備安全要求的場景，MCX E24提供了全面的功能安全架構(gòu)，專為構(gòu)建IEC61508合規(guī)系統(tǒng)而設(shè)計，最高支持SIL 2等級。

硬件診斷功能包括程序流程監(jiān)測、時鐘與電源監(jiān)控、Flash / SRAM / 寄存器的ECC保護、看門狗定時器、CRC引擎及故障記錄。此外，恩智浦還提供配套的SafeAssure文檔套件，其中包含IEC60730 Class B電器合規(guī)預(yù)認證庫及IEC61508軟件框架。

內(nèi)置數(shù)據(jù)安全功能，為互聯(lián)邊緣保駕護航

邊緣場景面臨日益嚴峻的安全挑戰(zhàn)，MCX E24系列集成了恩智浦NXP EdgeLock Essentials數(shù)據(jù)安全機制，每顆芯片在出廠時即配置唯一且不可更改的設(shè)備身份，并內(nèi)置安全啟動加載器和調(diào)試認證機制。此外，MCX E24還支持預(yù)燒錄的Flash編程器，可在制造階段通過串行接口安全燒寫固件，無需調(diào)試接口或安全環(huán)境。

同時，MCX E24集成了EdgeLock Accelerator (CSEc) 可分流對稱加密負載，支持AES-CBC、ECB和CMAC模式，實現(xiàn)安全密鑰存儲與數(shù)據(jù)完整性保護。憑借這一系列安全特性，設(shè)計人員可確信：從首次啟動到生命周期結(jié)束，MCX E器件始終值得信賴。

為開發(fā)人員成功助力

作為恩智浦MCX微控制器產(chǎn)品組合的重要組成部分，MCX E系列全面支持MCUXpresso Developer Experience。該生態(tài)合作體系包括：

支持多種IDE，包括Visual Studio Code、MCUXpresso IDE、IAR及Keil

集成外設(shè)驅(qū)動、中間件與RTOS (FreeRTOS、Zephyr) 的SDK

安全配置工具 (MCUXpresso SEC和SPSDK)

提供高級示例與演示的應(yīng)用代碼中心

無論是習(xí)慣圖形化界面操作，還是采用CI/CD自動化流程，該工具鏈都可靈活適配您的開發(fā)風(fēng)格。

FRDM-MCXE247：快速開發(fā)，輕松上手

為加快應(yīng)用開發(fā)進程，恩智浦還將推出FRDM-MCXE247開發(fā)板。FRDM-MCXE247是設(shè)計緊湊、成本低廉的硬件平臺，具備以下特性：

* USB Type-C電源及調(diào)試接口

* 10/100 Mbit/s以太網(wǎng)PHY

* 3個CAN FD收發(fā)器

* 板載傳感器與8MB外部閃存

* 支持Arduino、Pmod和mikroBUS附加板

FRDM-MCXE247開發(fā)板

開箱即用，開發(fā)人員可通過應(yīng)用代碼中心和GitHub上的軟件資源以及恩智浦官網(wǎng)提供的應(yīng)用筆記，快速了解電機控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和安全啟動等用例。為立即體驗MCX E系列的高精度，開發(fā)人員可部署預(yù)集成實時控制嵌入式軟件庫(RTCESL) 的即用型無傳感器永磁同步電機演示。RTCESL 提供一系列可直接用于實時控制系統(tǒng)的算法，廣泛應(yīng)用于恩智浦的電機控制參考設(shè)計中。

工業(yè)級能力，助力邊緣系統(tǒng)擴展

MCX E系列為MCX MCU產(chǎn)品組合注入工業(yè)級穩(wěn)健性、嵌入式安全及安全可靠的連接能力。它補充了其他聚焦主流性能、超低功耗和無線連接的系列，可幫助嵌入式設(shè)計人員為邊緣架構(gòu)的不同節(jié)點選配合適的控制器，無需減少軟件復(fù)用或降低開發(fā)效率。

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展望未來，恩智浦將持續(xù)突破技術(shù)邊界，提供更先進、更完整的MCU解決方案，助力工程師引領(lǐng)創(chuàng)新浪潮。

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本文作者

Raphael Apfeldorfer，恩智浦半導(dǎo)體工業(yè)邊緣MCX產(chǎn)品團隊產(chǎn)品市場經(jīng)理。他是一位技術(shù)型市場專家，現(xiàn)任恩智浦半導(dǎo)體工業(yè)邊緣MCX產(chǎn)品線市場經(jīng)理。他擁有豐富的無線通信與半導(dǎo)體行業(yè)背景，曾在應(yīng)用工程與市場推廣領(lǐng)域積累了深厚經(jīng)驗，擁有Supelec與佐治亞理工學(xué)院的電氣工程碩士學(xué)位。