Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2002 №8

Новое развитие 51-го ядра от Philips

Абрамов Андрей


Новое 8-разрядное однокристальное семейство микроконтроллеров фирмы Philips основано на новом ядре, полностью совместимом со стандартным ядром 80C51. Оно в шесть раз быстрее стандартного за счет выполнения инструкции за два такта вместо двенадцати. Выполненное по технологии 0,35 мкм, семейство LPC900 работает при напряжении питания от 2,4 до 3,6 В. В добавление к этому новые микропроцессоры обладают исключительными возможностями управления энергопотреблением, которые позволяют увеличивать время жизни батарей питания от нескольких месяцев до нескольких лет, и благодаря этому идеально подходят для изделий с батарейным питанием.

Ссемейством LPC900 компания Philips значительно расширила возможности ядра 80С51. Семейство имеет высокоскоростное ядро, расширенное управление энергопотреблением и низкое электромагнитное излучение. Технология 0,35 мкм позволила разместить на одном кристалле 8 кбайт Flash-памяти с внутрисхемным программирование (ISP/IAP) и быстрым, не более 2 мс, временем записи или стирания сектора. Дополнительные удобства для пользователя — 512 байт EEPROM-данных и 768 байт ОЗУ.

Новое семейство также имеет расширенную периферию на кристалле, что делает его более универсальным в использовании. Большое разнообразие коммуникационных портов, расширенные возможности таймеров и усовершенствованная система энергопотребления будут доступны в широком диапазоне корпусов, имеющих от 8 до 80 выводов. На рис. 1 показана диаграмма соответствия различных корпусов с номерами серий нового семейства.

Первым изделием из новой серии стал микроконтроллер P89LPC932. Блок-схема показана на рис. 2. Этот однокристальный микроконтроллер разработан для недорогих приложений с высокими требованиями по производительности и габаритным параметрам. Многие периферийные устройства интегрированы на кристалле, что сокращает число дополнительных элементов, уменьшает размер печатной платы и значительно снижает стоимость системы в целом.

Высокопроизводительное ядро выполняет большинство инструкций за 167 нс при опорной частоте 12 МГц, что в шесть раз быстрее стандартного ядра 80С51, работающего на той же частоте. Более низкая частота при такой же производительности обеспечивает более низкое энергопотребление и электромагнитное излучение.

Flash-память, расположенная на кристалле, имеет объем 8 кбайт. Функция последовательного программирования (ISP) Flash-памяти уменьшает стоимость разработки в целом. При наличии этой функции отпадает необходимость в приобретении дорогостоящих программаторов и возрастает безопасность кода программы. Вдобавок к этому, функция программирования в режиме работы (IAP) позволяет обновлять программный код не только без демонтажа устройства, но и без его выключения.

Для хранения пользовательских данных имеется 512 байт EEPROM, где могут храниться таблицы и константы — все необходимые данные для полнофункциональной работы системы. Для хранения переменных имеется 768 байт ОЗУ. С таким объемом памяти микроконтроллер перекрывает большой спектр задач.

В дополнение к таймерам T0/T1, которые стали стандартом для микроконтроллеров семейства 51, добавлены часы реального времени, которые могут быть использованы как системный таймер. Устройство захвата и сравнения (CCU) может быть запрограммировано на входной захват, выходное сравнение и ШИМ. Сторожевой таймер имеет независимый генератор, расположенный на кристалле.

При необходимости связи микроконтроллера с другими устройствами имеются последовательные порты. Для связи с внешними устройствами используется последовательный асинхронный интерфейс UART. Для внутрисхемной связи используются последовательные интерфейсы I2C и SPI. Первый интерфейс позволит объединить в одну двухпроводную сеть множество микросхем при скорости передачи данных до 400 кбод. Второй позволит подключить устройства для скоростной передачи данных до 3 Мбод.

Для полнофункциональной работы микроконтроллера необходимо подключить только напряжение питания. Это стало возможным за счет наличия внутреннего RC-генератора, который обладает достаточно хорошей стабильностью ±2,5%. Это означает, что двадцать шесть из двадцати восьми выводов могут быть использованы либо как порты ввода-вывода, либо как совмещенные функции (таймеры, последовательные порты и др.). Соответствие функциональных сигналов выводам микросхемы представлено на рис. 3. Порты ввода-вывода могут быть сконфигурированы как двунаправленные, с открытым стоком, «подтянуты» к напряжению питания через резисторы или только на вход. При этом каждый вывод может управлять светодиодом, что сокращает число дополнительных компонентов обвязки. Основные технические параметры приведены в таблице.

Таблица. Основные технические характеристики P89LPC932

Микроконтроллер выполнен в 28-выводном корпусе TSSOP. В настоящее время он доступен как в коммерческом температурном диапазоне, так и в индустриальном, что существенно расширяет область его применения, в первую очередь, в автомобильной промышленности.

В конце этого года появится новый микроконтроллер этого семейства в 20-выводном корпусе TSSOP. Это будет своего рода Flash-версия существующих LPC-микроконтроллеров, отличающихся более развитой периферией и расширенной системой управления энергосбережения на базе нового высокопроизводительного ядра. Параллельно с этим будет расширяться и периферия, доступная на кристалле: расширенные аналоговые функции АЦП и ЦАП, модуль CAN 2.0B и интерфейс USB 1.1.

В следующем году планируется активное развитие данного семейства. Ценовой диапазон будет на уровне популярных в нашей стране фирм Microchip и Atmel. Представители Philips утверждают, что каждые два-три месяца будет выходить новый микроконтроллер. Новая стратегия компании по развитию микроконтроллеров позволит ей укрепить свои позиции на сегменте рынка встраиваемых микроконтроллеров.

Более подробную техническую информацию можно получить на сайте производителя www.philipsmcu.com.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке