《痞子衡嵌入式半月刊》 第 4 期

痞子衡嵌入式半月刊： 第 4 期

這裏分享嵌入式領域有用有趣的項目/工具以及一些熱點新聞，農曆年分二十四節氣，但願在每一個交節之日準時發佈一期。

本期刊是開源項目（GitHub: JayHeng/pzh-mcu-bi-weekly），歡迎提交 issue，投稿或推薦你知道的嵌入式那些事兒。

上期回顧 ：《痞子衡嵌入式半月刊： 第 3 期》

嘮兩句

今天是驚蟄與春分交節之時，「春分者，陰陽相半也。故晝夜均而寒暑平」。一個「分」字道出了晝夜、寒暑的界限。

新型肺炎在國內已被徹底控制住了，但是中國爲全世界省下來的寶貴 2 個月，老外根本沒珍惜啊，唉...

痞子衡這兩週一半時間在公司，另外一半仍是 work at home，公司預計 4 月中旬纔會全面復工。本週跟同事玩了玩投籃比賽，手感不錯，賺了紅包，在技術羣裏發給你們同樂了。

本期共收錄 2條資訊、3個項目、2個工具、2個RT產品，但願對你有幫助！

資訊類

一、 格芯推出業界首款基於 22FDX 平臺的量產 eMRAM 助力 IoT 及汽車等應用

近日，格芯宣佈其基於 22nm FD-SOI (22FDX) 平臺的嵌入式、磁阻型非易失性存儲器(eMRAM)已投入生產。這次公告代表 eMRAM 可在 IoT、MCU、汽車等低功耗應用中做爲先進工藝節點的高性價比選擇。

格芯官網：https://www.globalfoundries.com

格芯的 eMRAM 產品旨在替代高容量嵌入式 NOR 閃存，幫助設計人員擴展示有的物聯網和微控制器單元架構，以實現 28nm 如下技術節點的功率和密度優點。 格芯的 eMRAM 是一款可靠的多功能嵌入式非易失性存儲器(eNVM)，已經過了 5 次嚴格的迴流焊實測，在 -40℃ 至 125℃ 溫度範圍內具備 100,000 次使用壽命和 10 年數據保存期限。FDX eMRAM 解決方案支持 AEC-Q100 2 級設計，且還在開發工藝，預計明年將支持 AEC-Q100 1 級解決方案。

經過此前的 IEDM 大會的演示中咱們能夠了解到一些 MRAM 相較於傳統嵌入式 NOR 閃存(eFlash)的優勢，雖然 MRAM 技術仍然面臨一些挑戰，但與 eFlash 相比，它的速度更快，功耗更低。

因爲還未正式面世，具體的技術細節還沒法一窺究竟。讀者能夠從格芯官網的 22FDX 平臺介紹上先行了解一下這次格芯推出的eMRAM的相關信息。

二、意法半導體推出面向智能物聯網設備的微控制器 STM32L4+

意法半導體最新推出的適用於成本敏感且注重功耗的智能物聯網設備的微控制器 STM32L4+，主打能源表、工業傳感器、醫療傳感器、健身跟蹤器、智能家居設備等設備，其系列產品的硬件資源以下。

芯片主頁：https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l4-plus-series.html#overview

STM32L4+ 系列打破了超低功耗芯片中處理能力的限制，內嵌 2MB 的 Flash 和 640KB 的 SRAM，利用 ST 的 2D 硬件圖形加速器Chrom-ART Accelerator™ 可以提供更高級的圖形操做，從而釋放 CPU 的性能；另外在超低功率下，保證了在同類產品中具備最佳的性能。

項目類

一、 murphyzhao/FlexibleButton - 一個基於標準 C 語言的小巧靈活的按鍵處理庫

FlexibleButton 是網友 murphyzhao 維護的一個基於標準 C 語言的小巧靈活的按鍵處理庫，支持單擊、連擊、短按、長按、自動消抖，能夠自由設置組合按鍵，可用於中斷和低功耗場景。

項目主頁：https://github.com/murphyzhao/FlexibleButton

該按鍵庫解耦了具體的按鍵硬件結構，理論上支持輕觸按鍵與自鎖按鍵，並能夠無限擴展按鍵數量。另外，FlexibleButton 使用掃描的方式一次性讀取全部全部的按鍵狀態，而後經過事件回調機制上報按鍵事件。核心的按鍵掃描代碼僅有三行，沒錯，就是經典的 三行按鍵掃描算法。

FlexibleButton 中按鍵事件的定義並無使用 Windows 驅動上的定義，主要是方便嵌入式設備中的應用場景，下面是支持的全部按鍵事件的定義：

typedef enum
{
    FLEX_BTN_PRESS_DOWN = 0,        // 按下事件
    FLEX_BTN_PRESS_CLICK,           // 單擊事件
    FLEX_BTN_PRESS_DOUBLE_CLICK,    // 雙擊事件
    FLEX_BTN_PRESS_REPEAT_CLICK,    // 連擊事件
    FLEX_BTN_PRESS_SHORT_START,     // 短按開始事件
    FLEX_BTN_PRESS_SHORT_UP,        // 短按擡起事件
    FLEX_BTN_PRESS_LONG_START,      // 長按開始事件
    FLEX_BTN_PRESS_LONG_UP,         // 長按擡起事件
    FLEX_BTN_PRESS_LONG_HOLD,       // 長按保持事件
    FLEX_BTN_PRESS_LONG_HOLD_UP,    // 長按保持的擡起事件
    FLEX_BTN_PRESS_MAX,
    FLEX_BTN_PRESS_NONE,
} flex_button_event_t;

FlexibleButton 使用 C 語言標準庫 API 編寫，也使得該按鍵庫能夠無縫兼容任意的處理器平臺，而且支持任意 OS 和 non-OS（裸機編程）。

二、TinyUSB - 適用於嵌入式系統的開源跨平臺 USB 協議棧

TinyUSB 是由網友 hathach 管理維護的一個開源跨平臺 USB 協議棧，協議棧中包含了主機端及設備端的協議棧，因爲不使用動態內存分配以及採用阻塞全部中斷事件，在非 ISR 任務功能中處理中斷事件的設計方式，因此此協議棧的內存安全性及線程安全性極高。

項目主頁：https://github.com/hathach/tinyusb

此協議棧使用信號量/互斥量來訪問共享資源，所以須要使用到 OS 的一些 API。目前 TinyUSB 支持 FreeRTOS 及 Mynewt 兩種 OS。

目前該協議棧支持的 MCU 有：

- MicroChip: SAMD21, SAMD51 (device only)
- Nordic: nRF52840, nRF52833
- Nuvoton: NUC120, NUC121/NUC125, NUC126, NUC505
- NXP: LPC Series: 11Uxx, 13xx, 175x_6x, 177x_8x, 18xx, 40xx, 43xx, 51Uxx, 54xxx, 55xx
       iMX RT Series: RT1011, RT1015, RT1021, RT1052, RT1062, RT1064
- Sony: CXD56
- ST: STM32 series: L0, F0, F1, F2, F3, F4, F7, H7 (device only)

若是讀者想要在列表之外的 MCU 上使用 TinyUSB，項目主頁中有詳細的移植過程以供參考。

三、CPU Stress Detector - 基於 Bolt IoT 無線模組及其雲服務的 CPU 負荷檢測器

這是來自 Hackaday 上的一個做品，基於 Bolt IoT WiFi 模組及其配套雲服務和 App 的計算機 CPU 負荷檢測器。

項目主頁：https://www.hackster.io/lahariimmanni2397/cpu-stress-detector-7b8e8b

有時計算機 CPU 會超載發熱，CPU 負荷檢測器能夠檢測到這個狀況，並經過不一樣顏色 LED 進行指示。若是 CPU 過載，則紅色 LED 點亮併發出警報; 若是 CPU 負荷較低，則綠色 LED 點亮。經過這些指示，咱們能夠了解 CPU 的壓力等級。

PC 端代碼採用 Python 編寫，直接調用封裝好的 boltiot 庫來訪問 Bolt IoT 雲。

import psutil
from boltiot import Bolt

api_key   = "YOUR_API_KEY"
device_id = "YOUR_DEVICE_ID"

cpu_red_threshold = 0.4
client= Bolt(api_key, device_id)

def control_green_led(pin, value):
    response = client.digitalWrite(pin, value)

def control_red_led(pin, value):
    response = client.digitalWrite(pin, value)

while True:
    cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval = 5) #檢測間隔(s)
    if cpu_usage > cpu_red_threshold:
        control_green_led('0','LOW')
        control_red_led('1', 'HIGH')
        control_red_led('2', 'LOW')
    else:
        control_green_led('0', 'HIGH')
        control_red_led('1', 'LOW')

工具類

一、Proteus VSM - 可用於 MCU 在線仿真調試的 EDA 軟件

Proteus 是英國 Lab Center Electronics 公司推出的 EDA 軟件，VSM 是 Proteus 三大組件之一（另外兩個是 PCB Layout、Visual Designer），VSM 主要用於電路和 MCU 仿真調試。

工具主頁：https://www.labcenter.com/simulation/

筆者讀大學時初學單片機便對 Proteus VSM 一見傾心，在手頭沒有合適的硬件開發板狀況下，快速在 Proteus VSM 上搭一個電路，選好 MCU 模型，而後將編譯生成的工程 .hex 文件下載進去就能夠直接看運行效果了。若是運行結果不對，還能夠單步調試程序來解 Bug。

Proteus VSM 目前支持的 MCU 系列很是多，主流 MCU 廠商的產品型號基本都在內，此外 Proteus VSM 也支持全部主流的編譯器（IAR/Keil/GCC等）。

二、clang-format - 最流行的 C/C++ 代碼格式化插件

clang-format，它是基於 Clang 的一個命令行工具，可以自動化格式化 C/C++/Obj-C 代碼，支持多種代碼風格：Google, Chromium, LLVM, Mozilla, WebKit，也支持自定義風格（經過編寫 .clang-format 文件）。

工具主頁：http://clang.llvm.org/docs/ClangFormat.html

clang-format 的使用特別簡單，安裝好以後（在 /clang/tools/clang-format/ 路徑下），使用以下命令便可將指定源文件格式化：

# 使用LLVM風格格式化
clang-format -i main.c -style=llvm

# 使用.clang-format自定義風格格式化
clang-format -i main.c -style=.clang-format

此外 clang-format 還能夠以插件形式集成在 Vim、Emacs、VS Code 等工具中使用。若是你是 Git 用戶，clang-format 還提供了腳本用於格式化 patch。

i.MXRT出品

一、蛙聲科技 - 便攜式視頻會議拾音器(Nuroum)

Nuroum 誕生於這樣一個理念：高品質、易用的會議產品不該該太貴。Nuroum 採用了專利的麥克風陣列(6個)算法，可以智能地拾取室內覆蓋範圍內通過噪聲過濾、回聲消除的聲音，所以每一個人的聲音都很是清晰。Nuroum 配備了 3600mAh 的大容量電池，能夠連續 30 小時爲會議通話供電。

RT芯片：i.MXRT1021
產品主頁： https://nuroum.com/
官網訂價： 99.98 美圓起

二、蛙聲科技 - 視頻會議模塊化產品套件(Hamedal)

Hamedal 耳目達，市場定位是，「告別喂喂喂，不用喊的視頻會議」，主要針對的場景是企業會議室。套件包括：能夠最多支持 5 個集聯（Daisy-Chain）的麥克風陣列 SpeakerMic，支持說話人追蹤的 AI 攝像頭，能夠控制會議的觸屏。這套產品配備了標準 PC 的 USB 接口，不須要專業人士便可安裝。

RT芯片：i.MXRT1061
產品主頁： https://hamedal.com/
官網訂價： 2999 元起

歡迎訂閱

文章會同時發佈到個人 博客園主頁、CSDN主頁、微信公衆號 平臺上。

微信搜索"痞子衡嵌入式"或者掃描下面二維碼，就能夠在手機上第一時間看了哦。