8位MCU新品不断,增加外围功能是竞争焦点

上网时间: 2004年10月01日? 作者:Marty Gold? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:8位MCU? 微控器? CAN?

系统OEM厂商不断地利用价格低廉、集成度高的MCU芯片取代机电元件,因此8位MCU新产品的推出速度并没有减缓。比如在汽车电子领域,从车身控制、汽车防盗、占位检测系统、动力转向到防抱死和稳定感应系统等各种应用中,使用了大量的8位MCU器件。在图像系统、工业控制、医疗与科学仪器、无线基站、自动测试设备以及各种消费类电器领域,MCU也将得到更广泛的应用。

为了提高自己的竞争力,微控器芯片厂商们纷纷向市场推出带有8位MCU内核的新产品。在这些内核的周围分布着各种外围电路、不断增多的闪存、CAN等流行总线以及封装越来越小的A/D、D/A模块。一些厂商还为电源管理和低电压操作设计专用电路。

内置CAN功能受工程师青睐

预见到汽车领域的高速增长速度,众多厂商针对汽车领域推出新产品。微芯(Microchip)科技公司最近推出其PIC MCU系统中的最新产品。该产品内置了CAN2.0B接口和更高密度的闪存等功能。PIC MCU产品销售经理Cheri Keller表示,从事嵌入式系统设计的汽车及工业工程师们对集成CAN功能和具有灵活闪存的8位MCU的需求强烈,不仅希望器件具有很好的成本效益,还要求其具有更低的功耗和更小的体积。该产品还集成了Microchip的片上ECAN模块,ECAN模块使得在单个节点上配置多种应用成为可能,可轻松实现CAN网络软件协议桥接,并允许在多个不同的应用中多次使用同一器件。

这些器件具有48 KB或6? KB闪存,采用微型28引脚封装。可以在“车内”对闪存编程。新器件还具有Microchip的毫微瓦(nanoWatt)电源管理技术,可以通过关闭外围器件来节省电源。休眠状态功耗只有0.1微安培。Keller表示该技术提高了电池的寿命,而电池寿命是当前汽车故障的主要原因。

Atmel公司对CAN功能也十分重视,他们新推出的AT90CAN128 AVR闪存MCU,据称对于许多CAN网络和工业应用处理速度可达到16 MIPS,这些应用包括工厂和建筑自动化、医疗设备、航运网络和印刷媒体等。该CAN控制器可以处理15个独立的信息对象,运行中可编程。AT90CAN128具有一个16 MIPS AVR RISC内核,128KB快闪存储器,4KB RAM和4KB片上EEPROM,能满足大多数工业控制应用的要求。

集成AD/DA转换器加快转换速度

Silicon Laboratories推出的8位C8051F06x系列产品,将一个25 MIPS 8051 MCU和双A/D集成到一起,具有双16位、1Msps模数转换器是该产品最主要的特点。该系列产品还有一个精度为2%的片上内部振荡器,不需要采用外部晶体或者共鸣器。Silicon Laboratories准备把这款产品用于需要高速数据采集、高精度、低噪声和低功耗的应用中,如图像系统、工业控制、医疗与科学仪器、无线基站和自动测试设备等。

飞利浦电子也推出了一款新型8位MCU,芯片上具有两个A/D转换器。这款LPC935是LPC900系列中的九款新型微控制器中的旗舰产品,为咖啡机、洗衣机、智能玩具等家电设计的,桥接人机界面,能完成模拟和数字计算之间的模-数/数-模转换。通过2个模-数转换器,LPC935能同时在两个通道(共有8个通道)转换和读取数据,例如同时读取电压和电流的测量结果,以便设计员进行实时数据分析。LPC935转换器能在4微秒内对这些信号进行转换。8位MCU新品不断,增加外围功能是竞争焦点_图题:MCU上集成的片上ECAN使得在单个节点上配置多种应用成为可能。_1

LPC904、LPC915/6/7、LPC924/5和LPC933/4/5等每一款LPC900系列MCU都允许客户灵活地选择使用模-数转换或高速数-模输出。通过LPC900系列的模-数/数-模转换功能,客户将不需要在PCB板上使用单独的模-数/数-模转换器。这些MCU还提供定义数据边界的功能,能够限定产生中断的数值范围,这样CPU可以有更多的时间去处理其他的任务。

LPC900系列产品采用了字节可擦除闪存技术来加强灵活性、改进性能。它基于高性能处理器架构,能够以12MHz的速度(比传统的80C51提高了600%)在167ns的时间内执行指令。LPC900具有实时时钟和三个16位计数器。该系列还具有串行通信通道,如400kHz 字节宽的I2C总线、增强型UART和SPI。灵活的电源管理功能还可以延长手持应用设备的电池寿命。

面向白家电的MCU

NEC电子美国公司推出了uPD78F0714和V850ES/IK1系列单芯片MCU,用于转换器控制的设备中,面向电冰箱、洗衣机、干衣机和空调器等白家电产品,这些电器都需要通过智能马达控制来降低噪音、振动和耗电量。uPD78F0714和V850ES/IK1都具有很多马达控制的电器所必须的安全特点,包括转换器计时器输出的紧急状态关机识别号码(pin),以保护马达和变频器;POC和一个低电压中断(LVI),以在停电情况下实现受控系统的关机和恢复。uPD78F0714和V850ES/IK1系列产品也适合于其它应用领域,如UPS等工业转换器控制系统、AC伺服系统和通用转换器,以及带有转换器模块的电动自行车,这些模块充当发电机,提供各种不同的电压。

uPD78F0714的工作频率是20 MHz,是NEC的78K0系列8位MCU中的最新产品。该产品具有32KB嵌入式闪存和1KB的RAM,并具有专用的3相转换器功能。还有一个片上调试功能,使开发人员可以在电路中通过一个串行连接设计和调试产品。

今年稍早的时候,意法半导体宣布推出其8位MCU ST7系列的扩展产品ST7MC,新产品系列专门用于控制三相感应和永磁无刷电机(包括压缩机)。ST的单片电机控制外设MTC是ST7MC的一大产品特色,MTC主要由一个通过6个高反向电流输出进行多路传输的三相脉宽调制器组成,还包括一个高度灵活的对永磁直流无刷电机进行无传感器控制的反电动势(BEMF)零交检测器及协处理器。

MTC的输入引脚还可以进行霍尔、转速计或编码器的传感配置,此外,综合滤波器及设置还可以通过各种控制拓扑来控制任何12~240V的星形或三角形绕组电机。空调、冰箱、洗衣机、汽车风扇及泵、HVAC(加热、通风、空调)风扇及驱动器、办公自动化、电动车辆以及中低端工业驱动器,是ST7MC系列MCU的主要目标应用领域。由于对产品功耗的要求越来越重要,ST7MC本身具有四种节能模式,增强了工业、电器和汽车应用中的泵、风扇和压缩机的能耗使用效率,因而可以将功耗降到最低。

Zilog公司在其新推出的8位MCU中提供了大量有趣的外围功能。据称,Z8 Encore! XP集成了全范围温度传感器和转阻抗放大器,并用增强型Sigma-Delta模/数转换器处理其输出,用更低的总体系统成本实现了高度的集成。利用此Sigma-Delta方式,即使在MCU全速运行时,此转换器的全部10位准确度依然不会有任何损失,而且无需外部信号过滤元件。

Z8 Encore! XP为一可扩展MCU系列,内存从1KB到6?KB不等。此产品使用ZiLOG公司基于寄存器至寄存器的架构,具有一个8通道、10位Sigma-Delta模/数转换器。与基于SAR方案的模/数转换器不同,Encore模/数转换器无需停止处理器就可获得全部10位的准确度。Encore模/数转换器通过全面集成的抗锯齿处理过滤器,不仅减少了外部元件数目,而且具有更准确的带通性能,进一步节省了系统成本。再加上诸如片上精密振荡器、非易失性数据内存、以及大容量工作内存等集成的特征,使得Z8 Encore! XP是一个不错的方案。该产品采用20或28引脚SOIC、SSOP及PDIP封装。

作者:Marty Gold

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