灵活的MCU架构实现产品的轻松升级

发布者:心境恬淡最新更新时间:2015-04-22 来源: eechina关键字:MCU  架构 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
随着市场竞争的日益激烈,如何使新产品更快投入市场,成为工程设计人员越来越关注的问题。在推出满足更高性能需求的升级产品时,原有设计的灵活性成为了关键。高度灵活的设计可以有效缩短设计周期,使新产品快速进入市场,还可以实现投入最小化,从而获得更高的利润。 

兼容性降低升级投入 

升级产品往往应具有更高的性能、集成度、更低的功耗和更丰富的外设。如何以最少的投入满足这些新的需求呢?如果新产品的设计可以充分利用现有外围设备的知识产权(IP),那么在现有产品上的投资在移植时就会得到保持,外围设备驱动软件仍可以继续发挥作用。 

以设计的核心器件MCU为例,基于8位MCU的低端产品若能和升级后、基于16位或32位器件的新产品采用相同的开发环境,将大大降低投入并显著缩短开发时间。 

Freescale 的“控制器联合体(Controller Continuum)”就是一个兼容8位和32位架构的MCU产品路线图。Controller Continuum通过采用通用的外围设备、工具和软件,为各种消费和工业MCU系列产品提供了环环相扣的兼容性。 

灵活的MCU架构 

MCU全面的兼容性体现在芯片引脚、外设接口和开发工具等方方面面。如果能消除比特位界限,就可使8位MCU轻松地与更高性能的32位MCU进行相互移植。设计人员可以利用8位和32位器件共用的软件和硬件开发工具开发新的应用,并且随着产品的成熟,更加轻松地升级为下一代产品。 



图1 Controller Continuum产品线路图 

以Controller Continuum为例,它共包含8位的RS08、S08和32位的ColdFire V1~V4六款内核。如图1所示,基于S08和ColdFire V1内核的Flexis系列是Controller Continuum的连接点。 [page]

S08是适合电池供电设备的高速低功耗内核,RS08是S08内核的精简版,为闪存16Kb以下和引脚较少的设备而设计。ColdFire V1利用了V2架构所具有的双级取指令管线和双级操作数执行管线。同时,V1内核采用S08总线结构,为实现32位性能提供了理想的切入点。向上兼容其他所有ColdFire内核的能力保证设计可以升级到更高的性能。 

全面的兼容性 

基于ColdFire V1内核的MCU采用与基于S08架构的产品相同的外围模块和开发工具,同时也提供向上兼容性,有效简化应用设计。表1对基于S08和ColdFire V1的Flexis系列CPU操作模式的主要特性进行了比较。下面将以该系列为例介绍Controller Continuum所提供的全面的兼容性。 

1 芯片引脚 

ColdFire V1内核采用S08单引脚后台调试模块(BDM)来实现封装引脚兼容性。新版本的调试接口实现了用于实现BDM可读迹线功能的缓冲器,同时保持了最小的处理器开销。 

后台调试模式(BDM)曾是保持相同引脚数的困难之一。传统ColdFire中的BDM是采用三针串行接口(时钟、数据输入、数据输出)实现的,还用第四根针来提供断点功能。这种BDM支持连续插入读/写寄存器和读/写内存命令的功能,还可以运行和停止处理器等。由于S08用于更低端应用中,引脚数也非常有限,所以传统ColdFire内核的调试功能被重新映像到针对V1的单引脚接口上,与S08完全一致。 
表1 S08和ColdFire V1内核CPU模式对比 



2 开发工具 

8位到32位过渡的最大挑战是开发工具。主要的开发工具必须是可互换的,并且在移植到32位时,要给8位用户提供同样简洁的外观和感觉。CodeWarrior集成开发环境能支持Freescale 8位和32位微控制器的软件开发。采用最新版本的CodeWarrior,用户可以用完全相同的工具、连接线和CodeWarrior工具,直接将S08拿掉并用ColdFire V1内核替换。用户只需轻点几下鼠标,简单地重新编译一下用C语言开发的代码即可。 

如果利用集成到CodeWarrior工具套件内的快速应用开发工具Processor Expert的帮助,设计者还能进一步加快应用的开发。Processor Expert的核心是它的专家知识库,它可以让图形界面只提供有效的选择,并且能够迅速指明潜在的资源冲突,使开发人员在初始设计阶段就能解决此类问题。 

3 外围设备 

V1内核具有到S08外设和紧耦合32位本地存储器(闪存和SRAM)的标准化8位总线,从而能够使用类似的外围与存储模块。 

4 同时满足低功耗需求 

以Flexis系列为例,采用它们进行设计可以实现整个最终产品系列功耗的最小化,也无须为更高性能和更丰富的外设重新设计,特别适合成本敏感的应用。V1内核采用了先进的低电压、低功率流程,不管是在待机还是运行模式下都能提供一个功耗极低的32位MCU。此外,凭借其高功率密度可创建很多新的应用。 

由于ColdFire V1 MCU具有高达S08器件10倍的性能,因此有可能在某个应用中大幅提高产品的性能而不必提高频率。对于那些对EMC敏感的应用,如家电电器,这将是一个重要的优势。 

如Freescale Controller Continuum的高度灵活的升级路线使得消费和工业产品拓展到新的市场不再需要大量的重复投入和开发资源。如果最新进入市场的是基于8位MCU的低端产品,则可利用Controller Continuum的无缝兼容性使用同一开发工具设计面向该市场的高性能升级产品。例如,从家庭用腕式血压表升级到医用血压表,从网络摄像头升级到安全监控摄像头。得益于其全面的兼容性,Controller Continuum将使工程设计人员在进行医疗设备和监控、PoS、计量和消费电子等应用的升级时更加轻松,同时节省设计时间和成本,使得新产品更快进入市场,更具竞争优势。
关键字:MCU  架构 引用地址:灵活的MCU架构实现产品的轻松升级

上一篇:微控制器灵活的外设可提高设计的经济性和能源效率
下一篇:8位、32位MCU整体研发成本比较

推荐阅读最新更新时间:2024-03-16 13:59

PIC16F628单片机构成PVS控制系统
  本文以利用PIC16F628单片机构成PVS控制系统为例,从硬件系统设计和软件系统设计入手,给出了印制电路板图、电路原理图。   硬件系统设计   该PVS控制系统以PIC16F628单片机为核心,由PIC16F628单片机及其外围元器件、电源模块、继电器模块组成,印制电路板和电路原理图如图1、图2所示。 图1 印制电路板 图2 原理图   PIC16F628单片机及其外围元器件   PIC16F628单片机是由Microchip公司生产的PIC系列8位CMOS闪存单片机之一,该系列单片机采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)嵌入式结构,具有执行速度高、功耗低、
[单片机]
PIC16F628<font color='red'>单片机</font>构成PVS控制系统
单片机玩PID控制—从理想PID控制至先进PID控制_12
3.4.2模式识别法 模式识别法PID参数自整定,它是通过识别系统暂态响应过程中峰值、谷值和振荡周期等数据,然后计算获得PID参数的一种方法,我做的模式识别法PID参数自整定,其效果如图1、图2和图3所示,从图中可以看出,效果还算马马虎虎,由于做这个实验非常耗时,所以没做到理想状态,如果以后写一篇“用MATLAB玩控制”的专题,则会给出一个完美的例子,此时,系统过渡过程的衰减比是4:1。一个商品化的带有模式识别法PID参数自整定的调节器,它实质上是一种专家系统,而我做的连“砖家系统”都算不上,顶多算个“本(笨)人系统”把。
[单片机]
用<font color='red'>单片机</font>玩PID控制—从理想PID控制至先进PID控制_12
PIC单片机I2C的应用(24LC02)
I2C总线特点 I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上,因此I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是,它支持多主控(multimastering), 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。 2 I2C总线工作原理 I2C总线上的数据稳定规则,SCL为高电平时SDA上的数据保持稳定,SCL为低电平时允许SDA变化。如果SCL处于高电平时,SDA上产生下降沿,则认为是起始位,
[单片机]
PIC<font color='red'>单片机</font>I2C的应用(24LC02)
stm32单片机如何将数组中的转换成一个数值或者数据
if(UartHandle- Instance == USART3) //stm32的串口中断 { gizPutData((uint8_t *)&mudbusRxBuffer, 1); rx_buf =mudbusRxBuffer; HAL_UART_Receive_IT(&huart3, (uint8_t *)&mudbusRxBuffer, 1);//这里用的是hal库,开启下一次接收中断 if(rx_buf == 'A') //A在这里我设置为结束符,假如从串口发送10A, { for(int i=0;i num;i++) { x=x*10+(int)rx
[单片机]
TURBO51嵌入式微处理器功能验证
1. 1 背景 TURBO51的工程背景是TURBO51嵌入式微处理器结构设计上采取经时间考验过的32位机主流系统结构, 在严格保证对8051 指令集兼容的前提下,通过重新定义其处理器核的系统结构来挖掘处理器结构上的并行性实现。在传统8051软件开发环境下实现本要由更高位宽的32位处理器来完成的工作并完全重用所有现有软件资源。在 8051指令级多种寻址方式混合且指令不定长的现实下实现了高性能的体系结构, 乱序发射, 分支预测, 精确例外处理, 基于猜测的先行预取,片上一级指令高速缓存。处理器系统结构的复杂给验证提出了很高的要求。而且, 由于TURBO51 是作为SoC 的嵌入式处理器核, 是整个大规模SOC 的控制核心和用户接口
[单片机]
TURBO51嵌入式微处理器功能验证
英飞凌第三代AURIX™微控制器助力TASKING为客户更优质的方案
TASKING, Altium(ASX:ALU)的嵌入式软件部门日前宣布将推出针对英飞凌第三代AURIX™微控制器的多核开发环境。该开发环境将使TASKING和英飞凌的汽车客户能够为安全关键应用的多核架构进行更好的性能优化,扩大了双方合作范围。 英飞凌微控制器产品营销总监Ralf Ködel表示:“英飞凌与TASKING在扩充Tricore™/ AURIX™软件开发工具方面有着长期的合作关系,“在这个新的开发环境下,TASKING为我们顾客的产品创新提供了一站式创新解决方案。” 即将推出的AURIX™系列微控制器将用于需要大量数据的汽车应用,例如未来的网关,域和域控制器,引擎管理,电动汽车和高级驾驶员辅助系统。 同时,这些
[汽车电子]
英飞凌第三代AURIX™<font color='red'>微控制器</font>助力TASKING为客户更优质的方案
单片机控制ds1302的时钟C程序
/**************************************************/ /* ds1302实时时钟C程序 */ /*51hei.com会员经典作品已经测试成功/ /**************http://www.51hei.com/ziliao/file/ds1302c.rar 点此链接下载本例的代码*****/ #include reg52.h #include intrins.h #define uchar unsigned char sbit T_CLK = P3^4; /*实时时钟时钟线引脚 */ sbit T_IO = P3^3; /*实时时钟数据线引脚 */ sbit T_R
[单片机]
增强型51单片机和传统51单片机对比分析
前面的内容,我们从传统的51单片机出发,从硬件的基础上,一步步衍生出了增强型51单片机所增强的地方。现在我们可以清楚地了解,增强型51单片机对比传统的51单片机,增强的地方在于存储器的扩展。而51单片机对于片内内存的寻址方式和片外内存的寻址方式有着很大的不同。因此,我们在使用C语言对增强型51单片机编程的时候,也需要按照寄存器位置的不同,采用不同的操作方式。 1寄存器位于内部的特殊功能寄存器区 我们之前介绍传统8051单片机的时候,曾经列出了传统8051单片机已经使用的21个特殊功能寄存器,因此扩展外设寄存器的一个办法就是利于剩余的特殊功能存储器空间。 由于51单片机的特殊功能寄存器寻址方式只能是直接寻址,不可间接寻址,因此在
[单片机]
增强型51<font color='red'>单片机</font>和传统51<font color='red'>单片机</font>对比分析
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved