WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

https://www.16rd.com/writings-864438-1.html

报名规则
参赛选手：面向企业、创客团队、工程师、高校等人士，不限个人或团体形式参赛。
报名方式：
在线提交作品主题、基本设计思路、主要解决的问题以及创新点即可报名参赛，具体方案不限。
报名信息审核通过后即安排邮寄开发板套件或芯片，每个参赛组可以免费获取10pcs D13x芯片或者2pcs D12x核心板，二选一。
报名网址：https://bbs.16rd.com/thread-615174-1-1.html
报名微信：19168984579

导读

芯片是电子产品的核心，其质量和可靠性直接影响着产品的性能和稳定性。为了满足不同应用领域的需求，芯片被分为不同的等级。其中，工业级芯片适用于工业自动化、控制系统和仪器仪表等领域，对芯片的可靠性和稳定性要求较高。这些芯片通常具有更宽的工作温度范围（-40°C至85°C），能够在恶劣的工作环境下正常运行，如高温、低温、湿度和振动等。本篇，将从软件端入手，解答ArtInChip芯片如何全方位实现“工业级”要求。

用敏捷开发撬动工业级应用地图

工业级产品对其软件性能——如可靠性、稳定性、一致性、可维护性等具有更严格的要求，为了满足这些特性需求，匠芯创科技团队将敏捷软件的一些理念和方法融入到日常开发中，为工业级应用埋下深厚的技术种子。
敏捷开发不是单独一个工具、当然也不限于某一个环节，而是一组贯穿始末的方法论。如果非要一言以蔽之的话，它有两个核心原则——快速迭代和持续交付。

1。快速迭代

相对于传统的瀑布式开发模式来说，快速迭代给团队及产品都带来极大的灵活性，以“用户故事”（相当于常说的“用户需求”）为粒度形成pipeline的开发模式、以“测试驱动开发”为每一次变更提供品质保障。

2。持续交付

工业类产品的特点是研发周期相对较长，另一大特点是需求的碎片化，这些特点体现到软件的要求就是：高品质的软件版本、细分的应用场景，简单的说就是既要稳定、又要灵活。这就要求我们能够随时可以给客户提供一份可用可靠的软件，只有基于上述快速迭代的基础建设，才能在客户面前做到持续交付的能力。

用系统思维赋能高质量软件品质

ArtInChip匠芯创科技经过三年多的持续努力，打造了一整套的CI/CD（持续集成/持续交付）系统。该系统覆盖了从软件编码到测试验收、再到打包交付的各个环节，全流程实现了自动化，将设计的规范性和工程师的创造性有机结合起来，有效提升了团队开发效率和软件品质。

匠芯创软件团队的敏捷软件开发模型

如图所示，蓝色部分都属于自动化执行的部分，只有“代码设计”、“代码评审”需要人工参与，而其中的“代码评审”环节至关重要。这个开发模型也符合我们内部一直在强调的几个理念：
1）质量的源头是设计，而编码也是设计

大家都承认“高质量是设计出来的”，但有意思的是很多团队在“设计”阶段投入却较少，尤其是将“代码评审”流于形式，结果是将大量精力投入在后期的维护和变更中，最可怕的是陷入救火的忙碌中且将此视为常态。

所以，匠芯创科技坚持执行严格的代码审查，将问题尽量暴露在设计阶段，包括人工同行审查、以及各种代码静态检查工具。就在今年还部署了MISRA（汽车工业软件可靠性协会） C语言规范检查工具，以确保代码遵循行业最佳实践。

2）把复杂留给自己，把简单留给客户

实际上，把匠芯创科技的研发理念用更简单易懂的话说，即是——回到用户场景，用户好用才算好用。

用户的使用环境多种多样，要在尽量少假设的前提下，让用户顺利用起来我们的SDK，这个也叫做依赖性管理。团队在CI/CD系统中增加了自动化部署验证，能够在一个空白的运行环境中顺利建立对于SDK的开发依赖，并以此验证我们的软件可用性。

“回到用户场景”也体现在需求的验收环节，匠芯创科技软件团队尽量重现客户的使用环境、使用习惯、甚至模拟一些无序操作，这些给团队测试验收带来很多工作量，但回过头看都是值得的。

3）能让工具完成的，都交给工具

作为IC原厂，匠芯创科技提供的SDK必然是要跨芯片的平台化SDK，针对一个SoC平台会衍生出多种板卡配置。跨平台意味着代码改动频繁，也意味着必须全量覆盖，因此导致测试工作量倍增，这对团队来说是一个非常严峻的挑战。

经过讨论、优化，团队将能让工具完成的都交给工具——用自动化测试完成全量覆盖的嵌入式设备测试。这个答案理解起来并不难，难的是如何攻克技术难关，切实实现全测试环节自动化。

目前业内在嵌入式自动化测试方面并没有通用的做法，匠芯创科技根据自己产品特点和应用需求，自主研发了一套全自动化的测试软硬件系统，可以做到分布式设备管理、项目化测试计划管理、单元/集成/系统/稳定性测试全覆盖，这套系统为代码重构和版本发布保驾护航。

我们“交给工具”的远不止自动化测试，还有OneStep增强命令行、一键部署OneClick、一键发布、GPIO冲突检测、在线调屏工具等，这些工具已经在为团队和为客户带来了切实的便利和效率的提高。

敏捷求索之路行之漫长，匠芯创科技软件端将赓续“让使用更简单”的企业使命，将客户价值作为软件开发指南针，充分发挥工业级芯片高稳定、高可靠性的技术优势与市场价值，推动国产工业级MPU&MCU行稳致远。

D21x_Datasheet_V1_1-20231204.pdf

D13x_Datasheet_V1_7-20231204.pdf

G73x_Datasheet_V1_1-20231204.pdf

一、什么是XIP

XIP（eXecute In Place）技术是一种在嵌入式系统中执行代码的方法，它允许代码直接在存储器中执行，而无需将代码复制到RAM中。它通常用于嵌入式系统中，如微控制器、嵌入式Linux系统等。

二、实现XIP有哪些优势

1. 节省内存空间：由于代码直接在存储器中执行，不需要将代码复制到RAM中，因此可以节省宝贵的内存空间。这对于资源受限的嵌入式系统尤为重要。
2. 提高性能：XIP技术可以减少代码加载和执行的时间，从而提高系统的性能。因为代码直接在存储器中执行，无需复制到RAM中，减少了数据传输的时间和功耗。
3. 简化系统设计：XIP技术可以简化系统设计，减少对RAM的需求。这意味着可以使用更小容量的RAM芯片，降低系统成本。
4. 提高系统可靠性：由于XIP技术避免了代码复制的过程，减少了因为复制错误导致的系统崩溃的风险。此外，存储器中的代码通常是只读的，不容易被病毒或恶意软件修改，提高了系统的安全性和可靠性。

三、匠芯创ArtInChip芯片平台如何实现XIP(详细内容请参考开发手册)

拿ArtInChip D13x系列举例，先下载SDK，配置好开发环境。

1. 一键配置编译，Luban-Lite 关于 Bootloader 和 RTOS 两部分固件的编译配置

2. XIP相关配置

    * Bootloader 阶段需要使能 XIP 启动指令，并配置 NOR Flash 的 XIP 相关命令。
    * RTOS 是在 NOR Flash 上运行的代码，其中包括 `<span class="pre">.text</span>` , `<span class="pre">.data</span>` , `<span class="pre">.bss</span>` , `<span class="pre">.rodata</span>` Section 需要在链接脚本中指定配置， 由于 XIP 模式下的 NOR Flash 是只读操作，因此 `<span class="pre">.data</span>` Section 需要在编译制作 os.img 时，需要分段打包， 相关的编译打包脚本也需要做调整， 在 Luban-Lite 中，用户可通过 Menuconfig 来配置相关信息。

3. 非XIP与XIP对比数据

    | 测试项目         | 非XIP 模式     | XIP 模式       |
    | --------------- | -------------- | -------------  |
    | 启动速度(sec)  | 0.433           | 0.481          |
    | 显示帧率(FPS) | 29-46 （37） | 27-39（29）|
    | CPU占用率(%) | 15-37           | 18-40         |

4. 常见问题

    问题：Winbond 颗粒，配置 XIP 模式后，马上通过 XIP 访问 Flash ，出现 32Bytes 数据是 0xcc

    解决方法：需要加入延时，大概100ms.(Workaround，但不影响其他启动模式，问题只在 XIP 启动模式下存在)

5. 功能特性：

    * 支持 XIP 执行程序
    * 支持 XIP 数据访问

6. 原理框图
   

总结：ArtInChip RTOS平台XIP技术通过在存储器中执行代码，节省内存空间，提高性能，简化系统设计，提高系统可靠性等方面具有优势，特别适用于资源受限的嵌入式系统平台，譬如D13x系列和D12x系列微控制器MCU。

需求：
我们在找一个替代 Fxxx00S的芯片
用到 USB host
Fxxx00S USB只有３对endpoint，我们需要至少５对endpoint，
D133CBS 是否满足?

匠芯创D21x系列、D13x系列、G73x系列

1. USB控制器均支持5对endpoint，包含endpoint0在内。
2. host 模式都是标准的 ehci&ohci，对 endpoint 数量没有限制

USB Device控制器特性说明：

• 支持UTMI+接口

• 支持HS/FS两种Device配置

• 1x 双向Control EP0

• 4x 双向EP，用于Bulk、Interrupt或Isochronous传输类型

• 1x Shared FIFO，用于所有的OUT EP

• 1x Non-periodic FIFO，用于所有的非周期性传输的IN EP

• 2x Periodic FIFO，用于周期性传输的IN EP

• 4K Byte FIFO深度，支持动态调整

• 支持内部DMA

USB Host 控制器内置EHCI和OHCI Host Controller，内置USB PHY，兼容USB2.0和USB1.1协议，支持HS/FS/LS设备，特性说明：

• 支持USB2.0和USB1.1协议

• 支持HS/FS/LS设备

• 支持内部PHY

淘宝链接：
https://7ro7renj1rgrgtiqh2gu4xcmsuhhvtk.taobao.com/

世强硬创链接：
https://www.sekorm.com/news/46761966.html

嘉立创链接：
https://so.szlcsc.com/global.html?k=%25E5%258C%25A0%25E8%258A%25AF%25E5%2588%259B&hot-key=1N4148

芯智云城链接：
https://www.superic.com/so?keyword=%E5%8C%A0%E8%8A%AF%E5%88%9B

随着物联网和智能设备的快速发展，设备安全认证的需求也日益增长。数字安全设计现在是电子设计领域最热门的话题之一，而真正的设备和身份安全不仅仅是单纯的软件加密，安全认证和保护在硬件设备安全中起到了非常重要的作用。我们收集了广泛的设备安全需求并整理成该文档，以便指导大家如何选择最合适的方案。一般情况下安全需求有以下几点：

数据安全：物联网设备通常需要收集、处理和传输大量的数据。这些数据可能包括敏感的个人信息，如健康数据、位置数据等。因此，设备需要能够保护这些数据的安全，防止数据被窃取或篡改。

设备身份验证：物联网设备需要能够验证其身份，以确保只有经过授权的设备才能接入网络。这可以防止恶意设备伪装成合法设备，进行网络攻击或数据窃取。
设备完整性检查：设备需要能够检查其硬件和软件的完整性，以防止设备被篡改。例如，设备可能需要检查其固件是否被修改，或者其硬件是否被替换。

防抄板：为了保护知识产权，设备需要能够防止被抄板。这通常需要设备具有一些唯一的标识符，如设备序列号或设备标识符（UID）。

安全更新：设备需要能够安全地接收和安装软件更新。这需要设备能够验证更新的来源和完整性，以防止恶意软件的安装。

隐私保护：设备需要能够保护用户的隐私。这可能需要设备能够对收集的数据进行加密，或者提供用户控制数据收集和使用的选项。

针对以上需求，ArtInChip D21x系列嵌入式处理器器（MPU）在物联网设备身份认证和防抄板领域的应用非常广泛。它可以帮助客户实现如下功能：

1.    物联网设备身份认证：在物联网环境中，设备身份认证是非常重要的一环。D21x可以通过内置的安全模块，如加密/解密引擎，实现设备的身份认证。这种认证方式可以确保只有经过认证的设备才能接入网络，从而防止未经授权的设备接入。例如，D21x可以使用公钥基础设施（PKI）进行设备身份认证。在这种情况下，每个设备都有一个唯一的公钥和私钥。公钥用于验证设备的身份，而私钥则存储在设备的D21x中，用于生成签名。

2.    防抄板：D21x也可以用于防止硬件抄板。一种常见的方法是在D21x中嵌入一个唯一的设备标识符（UID）。这个UID可以在生产过程中烧录到D21x中，并且不能被修改。当设备启动时，D21x会读取这个UID，并将其用于各种安全检查。例如，D21x可以将UID和设备的软件版本号等信息一起，使用私钥生成一个签名。然后，这个签名可以被发送到服务器进行验证。如果验证失败，说明设备可能被抄板，服务器可以拒绝设备的接入请求。

ArtInChip D21x系列嵌入式处理器器（MPU）可以实现4大安全功能：
1.    SPI ENC模块，SPI 总线数据加密，读写传输过程中实时加解密，不影响数据传输效率
2.    CE模块，支持AES、TDES、HMAC、SHA、MD5、RSA、TRNG等常见密码硬件算法加速，内部安全SRAM，外部无法访问
3.    Secure ID(eFuse)模块，密钥区域外界不可读取，仅 CE 可访问
4.    Secure JTAG模块，可安全开关调试端口

ArtInChip D21x系列嵌入式处理器器（MPU）框图：

该产品目前有两个型号：
G730CES，88pin，内置1MB SRAM和2MB FLASH，支持USB HS，EMAC，支持DVP摄像头，1个CAN，最大77个IO
G730EES，100pin，内置1MB SRAM和2MB FLASH，支持USB HS，EMAC，支持DVP摄像头，2个CAN，最大88个IO

G73x_Datasheet_V1_0-20230615.pdf

包含以下型号：
D133CBS，1MB SRAM+8MB PSRAM，88Pin，-40~105℃，2D加速，RGB888/MIPI/LVDS/SPI/8080 1366x768 60fps，防抄板
D133EBS，1MB SRAM+8MB PSRAM，100Pin，-40~105℃，2D加速，RGB888/MIPI/LVDS/SPI/8080 1366x768 60fps，防抄板
D132ENS，1MB SRAM，100Pin，-40~105℃，2D加速，RGB888/MIPI/LVDS/SPI/8080 1366x768 60fps，防抄板

D13X_DataSheet_V06-20230913.pdf