据行业研究专家统计,2005年全球微控制器(MCU)市场达120亿美元,半导体公司面对着巨大的市场商机。随着需求的增长以及在性能和功能方面要求的不断提高,嵌入式电子产品正在以空前的速度快速发展,微控制器设计人员需要在传统设计中有所突破。当前市场低端8位产品依然活跃,并推动高端产品的发展;32位产品面向高端应用且增长迅速;16位市场由于受到8位产品向上的渗透和32位成本降低的双重挤压而市场空间较小,但在成本不是特别敏感的汽车电子中仍大有作为。整个MCU行业的发展,低成本、低功耗、高集成度已成为主流趋势。从低端的8位产品到高端的32位产品,市场在呼唤更加差异化的产品和更理想解决方案。
创新的飞思卡尔超低端8位产品——MC9RS08KA和其32位产品系列正是针对差异化的需要,为了填补市场空缺而推出的。飞思卡尔创新8/32位微控制器架构——Controller Continuum,具备针脚兼容的8位和32位设备特性,并可共享外围设备和一套通用开发工具。计划于2006年底推出的针脚兼容设备,能够让8位设计轻松升级到32位性能,同时保持相同的外围设备接口。
飞思卡尔通过推出Controller Continuum,模糊了传统的位边界,使工程师在设计时着眼于应用的需要从而不受传统的位限制。就应用而言,微控制器设计的入门者通常面对低成本的简单应用,往往需要体积更小、更加经济高效的解决方案。因此,更加整合的低成本、高功能性8位产品成为这些机电工程师的选择。
飞思卡尔半导体的MC9RS08KA系列是第一款在新近推出的RS08内核上构建的产品,RS08内核是飞思卡尔高性能、低功耗HCS08体系结构的简化版本。超低端8位MCU-MC9RS08KA系列是专门针对那些受到极其严格的空间和价格限制,并需要高灵活性和功能表现的应用而推出的。其价格低于50美分,体积非常小巧,足以装进电动牙刷头中,使工程师能够轻松采用这款扩展的微控制器产品。
MC9RS08KA适用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针脚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针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。
飞思卡尔还提供简单易用工具和技术支持系统。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。
MC9RS08KA的特性
.多达2 KB的第3代闪存,提供极快的可写编程
.1.8 V~5.5 V的电源;
.集成时钟源(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位模块定时器,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;
.4条双向输入/输出(I/O)线路;
.计算机工作正常(COP) 功能;
.3/5通道键盘中断(KBI);
.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;
.6针脚DFN、8针脚塑料双列直插式封装(PDIP)和8针脚窄体小外形集成电路(NB-SOIC)。
RS08——超低端且易用的8位MCU内核
对于那些需要更多高端功能的8位产品的资深设计者,飞思卡尔将扩展高端8位系列产品,提供增强的外围设备和扩展内存选择。RS08内核是Controller Continuum架构的起点,这种小体积、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亦是一些新兴应用的理想解决方案,例如完全用固态电路实现的简单机电设备,或小型便携设备甚至一次性便携设备。
飞思卡尔的RS08超低端内核是高性能、低功耗 HCS08架构的简化版本,它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。该内核体积比HCS08内核小30%,带有精简HCS08指令集。在简单而不多于16K、针脚数较少的嵌入式应用中, RS08是一个很理想的选择。这些变化为工程师提供了将微控制器应用推向更低端市场的条件。 为了减小面积,RS08将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:
.屏蔽程序计数器,用于更为高效的子程序调用;
.简短微小的寻址模式,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新型的简短微小的寻址模式 。
68K/ColdFire—低成本32位MCU产品系列
68K/ColdFire微控制器产品系列是Controller Continuum中的面向工业控制应用(从远程数据收集和安全增强到家庭自动化和环境监控)的32位微控制器产品系列。这一低成本、经济高效的32位嵌入式控制器可为设计工程师提供更强大的控制、连接和安全功能,并且降低了32位处理器的设计门槛。HCS08 周边兼容的新68K/ColdFire系列是Controller Continuum中的最新解决方案,它亦超越了位局限,并具兼容的芯片外围设备和开发工具,从而简化了从8位到32位处理器的转换。
飞思卡尔还针对控制、连接和安全等工业控制应用推出了MCF5222x和MCF5223x系列68K/ColdFire产品。MCF5222x系列是业内第一款内置有集成 USB On-The-Go和闪存的32位微处理器。它使两个USB设备能在不使用主机接口的情况下进行通信,从而非常适合系统间的通信应用。MCF5223x系列是第一款在单一芯片解决方案中提供一个快速以太网控制器、以太网PHY和闪存存储器的32位微控制器。它也是目前业内以太网联网领域的最小form-factor的解决方案。
CodeWarrior Development Studio—通用开发工具和软件
基于微控制器的应用需要更多的连接和功能,因而设计人员面临着提高性能和缩短开发周期的双重压力。在选择芯片时,开发工具和软件将是决定性因素。飞思卡尔不断为其CodeWarrior Development Studio产品升级,可提供自动代码生成,让首次使用的用户只需点击7次,即可创建工作项目。飞思卡尔所定义的统一硬件开发平台,将提供通用的板卡和电缆接口,让设计人员在使用各种架构时都拥有一致的体验。
CodeWarrior Development Studio正在开发的新版本,可以支持RS08内核。并将提供内置的项目向导,帮助加快应用开发。所有ColdFire处理器设备也将由相同的CodeWarrior Development Studio工具提供支持。该工具的内置项目向导,让开发人员只需简单操作就可以创建工作项目,从而加快应用开发。飞思卡尔的开发工具也同样支持KA系列,借助这些工具,使用飞思卡尔8位产品的设计人员和程序员能够经济高效地开展工作。
飞思卡尔的Controller Continuum提供了业界首个8位/32位兼容架构,这些管脚兼容产品系列,将共用外设和开发工具,并结合了 32位产品的性能和 8位产品的易用性。外型小巧的KA产品却包含了很多可能性,飞思卡尔通过超低端8位产品和高性能低成本32位产品填补市场空缺,满足市场对简单、快揭和易用的解决方案的需要。