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飞思卡尔超低端8位MCU丰富应用满足设计所需

飞思卡尔公司



行业研究专家的统计显示:中国消费电子产品制造和消费需求的迅速升级,带动了消费类MCU市场的继续快速增长,市场对MCU需求的产品升级明显,高性能的MCU增长迅速。


8位产品仍是市场主流

近几年,中国8位MCU市场一直保持着30%以上的高增长率,2006年8位MCU占中国MCU整体市场销售额的一半以上。8位MCU在中国市场占据主流地位,主要是由市场需求领域所决定的。在中国,消费类产品的生产制造和需求数量非常巨大,如彩电、冰箱、洗衣机等,而这类产品大多对MCU的要求相对简单,且对MCU价格相对更加敏感,因此在这类产品中8位MCU被大量使用。这就造就了8位MCU的巨大市场需求。此外,随着供应商不断提高自身的产品性能,丰富产品的功能,8位MCU依靠自身的价格优势、较低的功耗及较小的尺寸,进一步抢占了部分16位MCU的市场份额,从而更加巩固了主流产品的市场地位。


创新性的RS08内核

目前,低成本、低功耗、高集成度已成为MCU行业的主流趋势,8位微控制器也正向小型化应用发展。为更好地满足市场的需求,飞思卡尔创造性地推出了S08中央处理器(CPU)的精简版——RS08内核,价格比当前的HC(S)08更低。RS08内核被精心打造为效率更高、成本更低并适合小容量内存的微控制器。它是Controller Continuum架构的起点,是飞思卡尔面向体积小、低成本和更加经济高效的应用而推出的。这种高集成度产品具有超低价位,并可提供出色的灵活性和卓越的价值表现,它是MCU设计入门者和需要更多功能的传统电机设计者的理想之选。

RS08与S08具有相同的总线结构,它们的许多模块包括Flash、RAM以及其他外围模块是可以重复使用的,这样便可以大大减少这些模块设计、制造的费用。另外,RS08与S08一样,内置了BDM调试模块,所以它的开发工具与S08也互相兼容。从技术角度分析,RS08专门为引脚较少的器件设计,内存小于16K,其效率和成本效益更高,针对向完全固体电子操作转移的简单电机器件,或者尺寸不断缩小的便携产品,甚至一次性产品。需要入门级微控制器解决方案的客户,将带着RS08器件进入飞思卡尔的Controller Continuum,当需要额外的功能时,可以升级到针脚兼容的S08产品。最终,当不断增长的需求使应用超出了8位处理器的能力水平时,客户可以把他们的应用移植到引脚兼容的ColdFire V1器件,而且不必修改其目标板或者开发环境。

图(略)

从工艺角度看,为了减小面积,RS08将程序计数器和地址总线宽度限制为14位,使用一个全局中断标志寄存器取代了矢量中断功能,同时还取消了以下功能:

?堆栈指针和H:X寄存器及其相关指令和寻址模式

?乘法、除法以及BCD码指令

?算术逻辑移位运算(保留了逻辑移位和旋转)

?条件码寄存器中的若干位以及相关条件分支指令

这些被取消的功能由更为简单的结构所代替,这些结构保证了在内存低于16K且引脚数目很少的器件上,可以用非常简洁高效的代码实现大多数嵌入式应用。为了进一步提高运算效率,飞思卡尔增加了如下内容:

?映像程序计数器,用于更为高效的子程序调用

?短型寻址和小型寻址模式,允许对最常用的变量和寄存器进行更为有效地访问和操作

?内存分页方案,能够更充分地利用直接寻址模式和短型、小型寻址模式

在RS08上,飞思卡尔还作了很多独具匠心的创新。以降低功耗和提 高性能方面为例,通常,降低功耗和提高性能是互为矛盾的,降低功耗必将有损性能,而性能的提高又往往以牺牲功耗为代价。飞思卡尔的新型低端RS08内核能够比相关产品更小,那么这对矛盾将更加突出,但飞思卡尔以自己独特的技术巧妙地解决了这个问题。一般的MCU在低电压工作时,总线频率也要降低;而RS08由于内置了稳压器,所以在整个电压范围内(1.8~5.5V)都可以跑到最大10MHz的 总线频率。总的来说,这是因为RS08与S08一样, 都采用了最新的半导体工艺,使得其工作电压和功耗都大大降低了。

综上所述,RS08虽然尺寸较小但功能并不弱,它具有高速CPU性能、高集成度以及高性价比等特性,而且其引脚还与S08QG系列单片机兼容,堪称功能完备。成本上的优势,使得RS08成为简单逻辑解决方案的优秀替代品。


飞思卡尔创新8位MCU―MC9RS08KA2

飞 思卡尔为满足差异化需要、填补市场空缺而推出了MC9RS08KA2,她体积非常小巧,可装进电动牙刷头中,使工程师能够轻松采用这款扩展的微控制器产品。作为第一款构建在新近推出的RS08内核上的产品,MC9RS08KA系列是专为那些受到极其严格的空间和价格限制的应用设计的,非常适合于传统的电机设计应用和便携式应用,从电机控制到一次性保健产品。

6 引脚KA系列扩大了飞思卡尔的Controller Continuum低端产品阵容。通过提供2K的闪存和63B的随机存储器(RAM),飞思卡尔的KA系列提供了比目前市场上的超低端6引脚设备更多的功能和应用选择。此外,KA系列还拥有可重新编程的闪存,能在整个电压范围内运行,在1.8V电压下的性能高达10 MHz。该产品带有变压器,不但能将逻辑电路的电压变化降到最低,保持较低的电源电压(Vdd),还可以降低总体功耗。

目标应用

?高亮度LED

?照明系统控制

?玩具

?小型手持设备

?空间受限的应用

?小型设备

?交流电线路电压监控

?简单的逻辑替换

?模拟驱动器替换

?ASIC替换

MC9RS08KA的特性

?多达2 KB的第三代闪存,提供极快的可写编程

?1.8伏至5.5伏的工作电压

?内部时钟源(ICS),内部总线运行速度高达10 MHz,在整个温度和电压范围内只有2%的偏差

?8位模数定时器,带有8位分频器

?模拟比较器,在整个电源电压范围内都能运行,还能在STOP模式下运行

?实时中断触发器,带有3位分频器

?低压检测(LVD),带有重置、停止或唤醒模式

?自动唤醒

?背景调试系统

RS08 KA系列单片机应用举例:

(1)高亮度LED控制方案

它主要是采用MCU的MTIM定时器模块产生一个30kHz左右的PWM开关输出信号,驱动一个P-MOS管,从而控制高亮度LED的工作电流。它采用一个采样电阻Rs检测LED的工作电流,并将检测到的信号输入到模拟比较器的负端。另外,它还采用了两个通用I/O口,组成一个简单的分压网络,并将分压信号输入到模拟比较器的正端,用于控制比较电压参考值,从而可以改变LED的发光亮度。

(2)用RS08 KA2实现遥控器的方案

RS08 KA MCU的工作电压可以低到1.8V,而且待机电流可低至1微安,因而非常适合遥控器这种电池供电的应用。MCU通过MTIM定时器模块产生38kHz的红外载波信号,驱动外部晶体管发出红外信号。另外,MCU利用模拟比较器模块的两个输入加上1个按键中断输入,只需3个引脚便可以接收多达9个按键的输入。

综上所述,飞思卡尔的KA系列通过提供多用途的、高度整合的MCU,以及开发工具、参考设计和其它多种技术支持,使MCU应用工程师可以轻松设计、开发和调试从而加快产品开发和投放市场。

《世界电子元器件》2007.3
         
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