|
Поиск по сайту: |
|
По базе: |
 |
| Главная страница > Статьи > Микроконтроллеры | |||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Владимиров А. Виртуальная периферия становится реальностьюНовые 100MIPS 8-разрядные микроконтроллеры SX фирмы Scenix Semiconductor имеют флеш память программы, обеспечивают внутрисхемную отладку и программирование, совместимы с популярными микроконтроллерами PIC16C5X и поддерживаются широким набором загружаемых периферийных модулей.
Такая высокая производительность и фиксированное время обработки прерываний позволяет заменить многие периферийные функции, ранее выполнявшиеся в виде аппаратных модулей, небольшими отлаженными подпрограммами, работающими по прерываниям, и выполняющимися независимо друг от друга. Выбор таких виртуальных периферийных устройств уже сегодня довольно широк, и их библиотека постоянно пополняется (см таблицу). Для достижения совместимости всех периферийных устройств разработаны специальные правила [1]. Теперь любой необходимый набор периферии можно просто набрать из имеющихся модулей, не меняя сам микроконтроллер. Более чем на порядок высокая производительность микроконтроллеров SX по сравнению с типовыми микроконтроллерами других фирм позволяет использовать гибкие программные решения там, где традиционно применялась жесткая логика, вентильные матрицы и специализированные микросхемы - обработка ИКМ трактов, выделение каналов из потока E1, маршрутизация, поддержка шины USB, интерфейсов IrDA и ProfiBus, многоканальные и высокоскоростные UART, широкодиапазонные синтезаторы частоты, телефонные модемы, формирование и обработка видео- и аудиосигналов, врезка логотипов и субтитров, телетекст и системы кодирования видеосигнала. Ядро микроконтроллеров SX и их система команд совместимы с завоевавшими широкую популярность микроконтроллерами PIC16C5X [2], однако есть и ряд улучшений. Команды у SX выполняются за 1 период тактовой частоты, а не за 4, как у PIC. Память программы электрически перепрограммируемая (до 10000 циклов), причем нет необходимости принимать специальные меры предосторожности для выводов RB6 и RB7, как у PIC - программирование и отладка осуществляется через выводы OSC1 и OSC2, к которым обычно подключены пассивные элементы - кварц или керамический резонатор. Для каждого входа индивидуально можно выбрать порог срабатывания - ТТЛ или КМОП, включить подтягивающий резистор, а для входов RB и RC еще и триггер Шмидта. Все выходы имеют нагрузочную способность 30 мА, а выходы RA еще и симметричные выходные ключи. Микроконтроллеры SX имеют быстрый аналоговый компаратор (10 мВ, 250 нс) на выводах RB0...RB2, встроенный RC генератор 4 МГц с программируемым коэффициентом деления до 31 кГц, прерывания по изменению состояния на любом выводе порта RB, 8-уровневый аппаратный стек. Добавлено 10 новых команд для увеличения эффективности кода, память программы доступна для чтения, в командах сложения и вычитания можно использовать флаг С (математические подпрограммы стали почти вдвое короче по сравнению с PIC16C5X), регистр W отображается в памяти данных.
Микроконтроллеры SX имеют всю необходимую поддержку для внутрисхемной
отладки в реальном времени. Каждый кристалл имеет дополнительную аппаратную
возможность перейти в отладочный режим, в котором есть аппаратная точка
останова, возможность чтения и модификации всех регистров и стека.
Управление процессом отладки идет через те же ножки OSC, но тактовую
частоту в режиме отладки генерирует эмулятор.
Уже доступен широкий спектр средств программирования и отладки для
микроконтроллеров SX. Выпущено несколько коммерческих и бесплатных
компиляторов Си, программных симуляторов, ассемблеров, программаторов.
Постоянно растут списки примеров применения и виртуальной периферии.
Всю эту информацию на русском и английском языках можно найти по адресу
На сегодня микроконтроллеры SX доступны в 18/20 и 28-выводном вариантах
с памятью программы 2048х12 слов, ОЗУ 136х8 байт в корпусах DIP, SOIC и SSOP
с коммерческим 0...+70 и индустриальным -40....+85 диапазонами рабочих
температур. Версия 50 МГц поставляется со склада, версия 100 МГц будет
доступна в 1 квартале 1999 года. Ориентировочная стоимость микроконтроллеров
составляет $4 в партии 100 штук, стоимость внутрисхемного эмулятора-
программатора и среды разработчика SX-KEY 350$.
Литература:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Каждый разработчик в своей практике сталкивался с тем, что несмотря на всю
широту выбора микроконтроллеров, нет именно того, который бы идеально
подошел под его конкретную задачу. Например, для управления небольшой
системой подошел бы 8-разрядный микроконтроллер с 3 каналами ШИМ до 20 кГц
и пятью UART на 19.2K. Среди серийно выпускаемых таких нет, нужно ставить
несколько микроконтроллеров и/или отдельных микросхем UART, объединять их в
систему и писать довольно сложную программу управления всей системой.
Другой подход стал возможен с появлением микроконтроллеров SX, имеющих
производительность до 100 MIPS при тактовой частоте 100 МГц и
высокоэффективную систему прерываний с автоматическим сохранением всех
служебных регистров. На тактовой частоте 100 МГц они имеют время выполнения
одной команды 10нс, время входа в прерывание и выхода из него фиксировано и
составляет 30 нс для внутренних прерываний и 50 нс для внешних.
Конструктивно внутрисхемный эмулятор SX-KEY производства фирмы PARALLAX Inc.
представляет собой плату размером 15х50 мм с 4-контактным разъемом, содержащую
микроконтроллер SX18, синтезатор частоты до 130 МГц и преобразователь
напряжения. Эмулятор питается от отлаживаемого устройства, потребляя
менее 100 мА, заодно реализуя и функции внутрисхемного программатора.
Для микроконтроллеров SX отпадает необходимость в сложных, больших и дорогих
внешних эмуляторах и отладочных кристаллах как таковых. Особенно это важно
при отладке высокочастотных устройств и устройств с SMD монтажом (например,
для SX в корпусе SSOP). Традиционные методы внутрисхемной отладки в этих
случаях часто дают неадекватные результаты из-за вносимых ими паразитных
емкостей и задержек.
