1.1.3. Семейство нс11
Семейство НС11 в отличие от МК "заказных" семейств, содержит около 40 универсальных МК, ориентированных как массовое производство, так и на мелкое и среднее производство.
Все МК содержат одинаковое 8-разрядное ЦПУ "второго поколения" (МС6809), которое отличается повышенной производительностью, эффективной системой команд и методами адресации. МК семейства НС11 содержат встроенную память различных типов и конфигураций. Периферийные устройства представлены подсистемами, наиболее часто требующимися во встроенных системах: таймеры, АЦП, ШИМ, ЦАП, последовательный интерфейс и встроенный сопроцессор.
ЦПУ семейства удобно для программирования. Его особенности (рис.1.6):
2 8-битных или 1 16-битный аккумулятор,
2 16-битных индексных регистра,
2 программно управляемых режима пониженного энергопотребления,
операции умножения 8х8 и деления 16/16,
внутренняя тактовая частота до 4 МГц.
Рис. 1.6. Структурная схема ЦПЭ семейства НС11
Система команд состоит из следующих групп:
команды пересылки данных через аккумуляторы,
команды пересылки для стека и индексных регистров,
команды переходов и работы с подпрограммами,
арифметические команды,
команды работы с битами,
специальные команды.
Встроенная память МК имеет в своем составе все типы памяти, которые доступны для НС05. Все МК адресуют внешнюю память, есть версии с немультиплексированными шинами данных и адреса, а также с расширенным до 256 К...1Мбайт адресным пространством.
МК функционируют в одном из трех режимов, которые задаются с помощью специальных входов при сбросе:
однокристальный режим - программа находится во внутреннем ППЗУ, при этом порты доступны для ввода-вывода,
расширенный режим - возможно подключение памяти программ или данных
режим загрузки - управление после сброса передается в масочное ПЗУ, в котором находится программа загрузки кода с ПЭВМ по последовательному каналу в любую часть памяти (даже в ППЗУ и EEPROM).
МК этого семейства позволяют программно переназначать начало областей ОЗУ, ППЗУ и регистров в любую область с кратностью 4 К.
Примером МК семейства НС11 может служить МК MC68HC11F1, предназначенный Рис. 1.7. Структурная схема МК MC68HC11F1
для работы в средствах связи, промышленного упрапвления. У него нет встроенного ППЗУ.
Основные характеристики МК:
немультиплексированная шина адреса-данных, частота 4 МГц,
4 программируемой выборки для внешней памяти или внешних устройств,
512 байт EEPROM, 1024 байт ОЗУ,
16-разрядный таймер: 3-4 канала входной фиксации, 4-5 выходных каналов со сравнением,
АЦП 8-р 8 каналов,
2 последовательных интерфейсов: асинхронный и синхронный.
немультиплексированная шина адреса-данных, частота 4 МГц,
768 байт ОЗУ, 640 байт EEPROM,
24 Кбайт ППЗУ,
16-разрядный таймер,
4-канальный 8-разрядный ШИМ,
последовательные интерфейсы SCI+SPI,
возможность адресации внешней памяти объемом до 1 Мбайт.
Рис. 1.8. Структурная схема МК МС68НС711К4
1.1.4. 16- и 32-разрядные микроконтроллеры MOTOROLA
Высокопроизводительные 16- и 32-разрядные микроконтроллеры семейств Motorola 68НС16, 68300 реализуются из набора стандартных функциональных модулей. Набор модулей содержит 16- или 32-разрядный процессор (CPU16 или CPU32), модули внутренней памяти, модуль системной интеграции (SIM или SCIM), модуль последовательного интерфейса (QSM), таймерный процессор (TPU) или таймерный модуль (GPT), аналого-цифровой преобразователь (ADC) и ряд других. Размещенные на кристалле модули соединяются стандартной межмодульной шиной. Микроконтроллеры семейства 68НС16 содержат 16-разрядный процессор CPU 16, который является дальнейшим развитием 8-разрядного процессора, используемого в семействе 68НС11. Микроконтроллеры семейства 68300 содержат процессоры CPU32, функционально аналогичные микропроцессорам MC68020.
Коммуникационные контроллеры, которые входят в состав семейства 68300, предназначены для использования в системах связи. Они содержат модуль коммуникационного RISC-процессора и имеют расширенный состав модулей обмена данными. В качестве процессорного ядра они используют различные модификации микропроцессоров семейства Motorola 68000.