去年年底到現(xiàn)在，半導體圈子大多是關(guān)于產(chǎn)能緊缺的話題，趨勢愈演愈烈，已經(jīng)呈現(xiàn)出不可收拾的勢頭。在此之前，汽車芯片缺貨已經(jīng)鬧過一輪還未平息，近來，手機芯片短缺，PC行業(yè)被電子元器件短缺所困的狀況也層出不窮。

面對當前局勢，替代是通過技術(shù)手段解決可供應(yīng)性的重要途徑之一。從我愛方案網(wǎng)平臺開發(fā)需求看，替代設(shè)計、代碼移植和替代后可靠性優(yōu)化，是最近6個月新的需求趨勢。用能買到的IC替代原有設(shè)計，大大超過了降本替代和性能提升替代，這也是平臺的的需求變化。平臺工程師反饋，替代產(chǎn)品與國際主流產(chǎn)品的指令集與物理結(jié)構(gòu)兼容，以及可靠性，是決定替代難度和開發(fā)周期的關(guān)鍵。這是工程師選擇替代產(chǎn)品的要素。

我愛方案網(wǎng)項目經(jīng)理與工程師的溝通還發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段替代設(shè)計帶來的優(yōu)勢喜好是可采購行排名第一，后續(xù)依次是兼容性、可靠性、成功案例參考、成本和替代產(chǎn)品的系列布局（roadmap）。其中成功案例是開啟替代大門的鑰匙，有些供應(yīng)商推薦的替代產(chǎn)品缺乏成功應(yīng)用案例，工程師不敢用，這種情況普遍。

近期，我愛方案網(wǎng)平臺導入數(shù)近百個極海半導體產(chǎn)品替代設(shè)計案例，掌握了第一手替代進程資料。極海半導體具有20年的集成電路芯片設(shè)計經(jīng)驗，是專業(yè)的工業(yè)級通用微控制器、低功耗藍牙芯片及國內(nèi)領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)SoC-eSE安全芯片的產(chǎn)品和方案提供商。由于極海半導體在工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、智能家居以及汽車應(yīng)用等領(lǐng)域有成功案例支撐，在缺貨潮下，極海半導體有較好的可供應(yīng)性。我愛方案網(wǎng)把極海半導體產(chǎn)品推薦給平臺的開發(fā)項目和工程師，并結(jié)合了線上和線下的推動方式，替代導入和成率高。

2020年，極海自主開發(fā)基于Arm?Cortex?-M0+內(nèi)核的工業(yè)級通用型APM32F030x8系列MCU，具有容量大、溫幅寬、功耗低等特點，并在可靠性、穩(wěn)定性、功耗性能上實現(xiàn)了全面優(yōu)化。功耗低，支持睡眠、停止以及待機三種低功耗模式，有助于降低產(chǎn)品運行功耗，延長產(chǎn)品使用壽命；集成度高，擁有豐富的外設(shè)資源和通信接口，應(yīng)用性強，可滿足產(chǎn)品多樣化的通信需求，加速MCU可替代進程。目前已通過IEC61508和USB-IF認證（APM32F103系列）。

方案設(shè)計篇——聚焦模塊穩(wěn)定工作，APM32F030x8系列MCU應(yīng)用案例

APM32F030x8系列MCU主要應(yīng)用范圍包括家電、PLC、電動車、用戶界面、工控應(yīng)用、手持設(shè)備以及安防設(shè)備等領(lǐng)域，為客戶解決高成本和高運算需求等問題。同時具備完整的產(chǎn)品性能認證（已通過USB-IF官方認證和IEC61508測試），可有效保障應(yīng)用產(chǎn)品出口無憂。

下面為大家介紹兩個基于APM32F030x8系列MCU的經(jīng)典設(shè)計方案，在學習一些技術(shù)問題和應(yīng)用方面有非常重要的參考價值：

方案一：基于APM32F030x8系列MCU的編碼器解決方案

該方案采用APM32F103TBU7為核心器件，用到了仿真器，J-Link、APEX-Link、ST-Link、ULink2、APM32PROG燒錄器等開發(fā)工具。

該方案主要解決三個技術(shù)問題：

1、電機位置高實時采樣；

2、與伺服機主控高速率進行數(shù)據(jù)交互通信；

3、在電機高速運轉(zhuǎn)的高溫情況下，保證編碼器模塊穩(wěn)定。

性能與成本的改善指標：

1、主頻高達96MHZ，高速預(yù)算處理性能，可滿足編碼器高實時性要求；

2、Flash：128KB；SRAM:20KB,儲存空間大；獨立FPU模塊，有效提升單精度浮點預(yù)算速度；

3、同行業(yè)同類產(chǎn)品相比，運行功耗低30%，睡眠功耗低10%，1KB擦除時間快90%，16-ibt編程時間快65%；

4、電機位置采樣周期在10us內(nèi)完成；

5、編碼器模塊串口波特率達到4Mbps。

主要應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)伺服控制和變頻器控制

方案二：APM32F030K6T6變頻冰箱控制解決方案

該方案采用APM32F030K6T6為核心器件，用到了仿真器，J-Link、APEX-Link、ST-Link、ULink2、APM32PROG燒錄器等開發(fā)工具。

該方案主要解決三個技術(shù)問題：

1、保障冰箱長時間穩(wěn)定運行，確保用不死機；

2、與后臺監(jiān)控實時進行數(shù)據(jù)交互通信，保障冰箱安全運行；

3、冰箱運行在低高溫情況下，確保壓縮機及各部件穩(wěn)定工作。

性能與成本的改善指標：

1、更低功耗，運行部和休眠模式功耗比同行業(yè)同類產(chǎn)品低1.5倍；

2、16-bit編程、頁擦除、全擦速度都快于同行業(yè)同類產(chǎn)品；

3、高精度ADC，在工作溫度—40℃~+150℃下，一致性高于行業(yè)同類產(chǎn)品。

4、ESD HBM正負4.5KV，抗干擾性和防靜電能力強，滿足大部分工業(yè)可靠性標準需求。

應(yīng)用領(lǐng)域：電控冰箱控制板

我愛方案網(wǎng)平臺可由極海半導體APM32F030x8系列替代的方案

我愛方案網(wǎng)項目經(jīng)理特別推薦現(xiàn)有方案超市中可由極海半導體APM32F030x8系列MCU進行Pin2Pin替代的方案。下面四個替代案例拋磚引玉，給工程師啟發(fā)。歡迎工程師提出替代需求，我們的項目經(jīng)理將及時給予評估和技術(shù)支持。

方案一：STM32脫機燒錄器 編程器 量產(chǎn)工具 ISP下載器

開發(fā)平臺：STM 意法半導體

STM32PRO是專為批量燒寫微控制器而設(shè)計的一款脫機型編程器。該編程器采用創(chuàng)新設(shè)計，使您從繁瑣的芯片編程中解放出來，實現(xiàn)傻瓜化編程。使得非專業(yè)人士也可以熟練，方便地完成微控制器的燒寫操作，適合流水線生產(chǎn)作業(yè)。

1、編程中無需使用PC等額外設(shè)備。

2、同時對4塊芯片進行燒寫。

3、通過USB將需要燒寫的固件存儲到編程器。

4、可以存儲多個需要燒寫的固件。

5、支持燒錄文件內(nèi)嵌燒錄器，只可燒錄無法再次讀取，安全性更高

方案二：汽車電子|車載智能按摩座椅控制系統(tǒng)

開發(fā)平臺：STM 意法半導體

按摩類型：偏心電機、按摩氣囊

顯示屏：4，4.3,5寸RGB液晶屏 分辨率480*272 800*600

觸摸方式：電容式

控制方式：觸摸、按鍵、2.4G、藍牙等

座椅功能：通風加熱按摩（電機或氣囊球） 前后 靠背 腿托 頭枕 燈光調(diào)節(jié)    腰托氣囊調(diào)節(jié)

其他功能：過壓欠壓保護、過流保護、過溫保護

方案三：正弦波FOC控制智能無刷電動車控制器

開發(fā)平臺：STM 意法半導體

高/低電平剎車，剎車斷電，倒車，鎖車，巡航，三擋變速，霍爾學習，多重保護（過壓、欠壓、短路、過流、過熱）。預(yù)留IO口，可根據(jù)需求定制功能。

智能無刷電動車控制器用于小型電動交通工具，如電動兩輪車、電動三輪車、電動自行車、滑板車及電動輪椅等場合。和市場上同類產(chǎn)品相比，具有安全可靠、低噪音、發(fā)熱低、效率高、省電等特點。

方案四：磁編碼器

開發(fā)平臺：STM 意法半導體

1、15位分辨率絕對位置

2、伺服電機位置反饋，角度測量

3、可靠性高，性價比高

4、5V供電，功耗小，位置數(shù)據(jù)刷新率0.1ms，CRC校驗，485差分傳輸，誤碼率極低。

5、尺寸35mm*35mm

極海系列MCU——加速MCU可替代進程

高速存儲 性能升級

基于ArmCortex-M0+內(nèi)核，最高工作主頻72MHz，具有高效運算處理功能，可實時處理大量指令信息；內(nèi)置高達64Kbytes Flash和8Kbytes SRAM，支持開發(fā)更多自定義功能，升級后的高速存儲空間可快速應(yīng)對設(shè)備運行期間所產(chǎn)生的能耗開銷，為用戶提供更好的使用體驗。

出色功耗 節(jié)能提效

電壓范圍2.0V ~3.6V，內(nèi)置上電復位、掉電復位以及可配置的電壓監(jiān)測模塊；具有16/26/39/55個I/Os，支持所有可映射的外部中斷向量，容忍所有5V信號輸入；提供睡眠、停止和待機三種低功耗模式，用戶可通過配置不同功耗模式，最大程度的降低能耗、提高效率。

資源豐富 集成度高

內(nèi)置RTC，支持日歷功能，在停機、待機模式下可實現(xiàn)警報和周期喚醒；內(nèi)置高精度12位ADC，支持10/16個外部通道數(shù)，可實現(xiàn)動態(tài)高精度實時采樣。該芯片集成高精度定時器、模擬外設(shè)以及通信接口等外設(shè)資源，有助于全面提升產(chǎn)品的多樣化控制和廣泛連接性，滿足客戶更多開發(fā)應(yīng)用需求。

挑戰(zhàn)變是什么目的？是挑戰(zhàn)用極海替代嗎？這里沒有必要“硬”貼快包項目，況且10000元的項目，沒有意義，還有負面—項目太小。

開發(fā)項目挑戰(zhàn)篇——工業(yè)控制外包項目，等你來挑戰(zhàn)

根據(jù)快包設(shè)計（kb.52solution.com）劃分的四大項目開發(fā)領(lǐng)域，工業(yè)控制便是其中之一，多個工業(yè)級的方案放到民用之中，隨之，越來越多的工業(yè)需求需要得到開發(fā)。以下是快包平臺關(guān)于工業(yè)控制需要開發(fā)的項目：

項目一：支持梯形圖|功能塊圖|順序功能圖控制PLC板

開發(fā)預(yù)算：￥10000.00

項目需求：

1、21路開關(guān)量光隔輸入(雙極性)

2、3路220V交流電壓輸入檢測

3、10路4-20mA模擬量隔離輸入,16Bit精度

4、24路繼電器輸出(5A@250VAC)

5、PT100/PT1000溫度輸入10路

6、4-20mA/0-10V隔離輸出10路

7、雙網(wǎng)口，4G無線接口，RS485單路隔離3路

8、支持U盤更新應(yīng)用程序

項目二：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)Lora產(chǎn)品軟硬件開發(fā)

開發(fā)預(yù)算：￥10000.00

項目需求：

1、硬件模塊設(shè)計符合車規(guī)要求，滿足emc, emi標準，

2、傳輸穩(wěn)定可靠，時延低，抗干擾性能好，

3、交付硬件原理圖，全部設(shè)計文件，物料清單，軟件源碼等全部項目文件，

4、有測試樣品優(yōu)先

5、具體項目信息和合作詳談 另尋志同道合創(chuàng)業(yè)技術(shù)合伙人,要求熱愛技術(shù)，做事嚴謹，有團隊合作精神，有成功的量產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，有出來創(chuàng)業(yè)的想法。便于交流，合伙人坐標北京或者深圳。