3 Микроконтроллеры sx18ac/sx28ac фирмы scenix

Микроконтроллеры SX – высокоскоростные 8-разрядные микроконтроллеры с внутренней FLASH-памятью программ объёмом 2К слов. Они выполнены с использованием современных методов проектирования и технологий, и имеют полностью статическую КМОП-реализацию, обеспечивающую работу при тактовых частотах от 0 до 50 МГц. RISC-подобная архитектура использует 43 команды, большинство из которых выполняются за один такт. Команды перехода требуют два или три такта, а для команды IREAD требуется один или четыре такта при работе в режиме совместимости или в турборежиме. Благодаря многим новым решениям в проектировании и производстве микроконтроллеры SX обеспечивают разработчику высокую стоимостную эффективность. Большинство кристаллов при гарантированной частоте 50 МГц работает на частотах до 150 МГц. Высокое быстродействие микроконтроллеров позволяет использовать их в качестве периферийных устройств, заменяя аппаратное решение программным. Такое решение обеспечивает уменьшение числа компонентов, сокращает время разработки, увеличивает гибкость проектов и, в конечном счете, стоимость системы. Благодаря наличию специального интерфейса микроконтроллеры имеют возможность программирования в устройстве.

Основные особенности микроконтроллеров:

- скорость выполнения команд 50 MIPS при тактовой частоте 50 МГц;

- выполнение команд за один такт;

- 2048х12 бит FLASH-память программ с ресурсом 10000 циклов записи;

- совместимость по программному коду и выводам с микроконтроллерами РIС16С5х®;

- программирование на плате через выводы OSC;

- пошаговый режим и останов на контрольных точках с использованием вывода OSC2;

- внутренний RC-генератор частотой 4 МГц ± 8% с возможностью деления частоты с коэффициентом от 1 до 128;

- выбираемый пользователем источник тактовой частоты;

- внутренний RC-генератор;

- внешний генератор;

- кварцевый генератор;

- внешний RC-генератор;

- аналоговый компаратор;

- схема перезапуска при уменьшении напряжения питания (4.2 В, отключаемая);

- многовходовая схема «пробуждения» контроллера из экономичного режима (8 выводов);

- все выходы обеспечивают втекающий/вытекающий ток до 30 мА;

- полный комплект средств разработки фирмы «Parallax, Inc».

Особенности центрального процессора:

-цикл выполнения команды 20 нс при частоте 50 МГц;

- полностью статическое построение обеспечивает работу на частотах от 0 до 50 МГц;

- 33 команды, совместимые с командами микроконтроллеров РIС16С5х, и 10 дополнительных команд для повышения эффективности кода;

- аппаратный стек подпрограмм (8 уровней);

- одноуровневый стек прерываний;

- фиксированное время реакции на прерывание 60 нс на внутреннее, и 100 нс на внешнее при тактовой частоте 50 МГц;

- аппаратное сохранение значений регистров PC, W, STATUS и FSR при прерывании;

- регистр W обеспечивает дополнительную гибкость.

Особенности периферийных устройств и ввода/вывода:

-каждый вывод можно запрограммировать как вход или выход;

- каждый вход может быть запрограммирован на ТТЛ или КМОП уровни;

- к каждому выводу можно подключить внутреннюю нагрузку (около 20 кОм на вывод питания V_DD);

- для портов В и С можно выбрать входные триггеры Шмитта;

- все выходы обеспечивают втекающий/вытекающий ток до 30 мА.

Архитектура

Расширенный конвейер «выборка – декодирование – выполнение – запись» обеспечивает выполнение команды за один такт. Таким образом обеспечивается цикл выполнения команды 20 нс при тактовой частоте 50 МГц. Микроконтроллеры SX имеет гарвардскую архитектуру, то есть программный код и память данных размещены в разных областях памяти и обращение к ним обеспечивается независимыми шинами.

FLASH-память программ микроконтроллеров SX имеет объем 2048х12 бит. Память данных включает 136 байт статической памяти и регистры специальных функций. Статическая память допускает прямую и косвенную адресацию. Все регистры специальных функций отображены в память данных, включая регистр W.

8-битное АЛУ выполняет арифметические и логические операции. Регистр W является рабочим регистром АЛУ. Обычно в нем хранится один из операндов в команде с двумя операндами. В зависимости от выполняемой команды АЛУ может изменять флажки переноса (С), нуля (О), и переноса цифры (DC).

Микроконтроллеры SX имеют специальные возможности, которые обеспечивают снижение стоимости системы и пониженное потребление по питанию. Таймер сброса по подаче питания и сброса устройства устраняет необходимость применения внешней схемы сброса. Имеется возможность выбора одной из пяти конфигураций тактового генератора, включая программируемый внутренний генератор 4 МГц. Энергосберегающий режим SLEEP, сторожевой таймер и возможность защиты кода уменьшают стоимость системы и улучшают ее целостность.

Программирование и отладка

Микроконтроллеры SX идеальны для разработки программ. Так как для программ используется FLASH-память, нет необходимости в применении устройств стирания. Проблемы, которые могут возникать при стандартной эмуляции с использованием отдельного внешнего контроллера, в данном случае отсутствуют. Микроконтроллеры SX имеют все встроенные средства, необходимые для эмуляции непосредственно на плате. Это обеспечивает надежные и дешевые решения для эмуляции встроенных приложений.

Микроконтроллеры обеспечиваются интегрированной средой обработки SX-Key™, включающей редактор, макроассемблер, отладчик, и программатор.

Архитектура микроконтроллеров SX подходит для многих известных приложений, таких как контроллеры процессов, модули удаленной телеметрии, модули охраны/мониторинга. Их быстродействие открывает целый новый мир возможностей. При производительности до 50 миллионов операций в секунду аппаратные периферийные устройства могут быть заменены программным обеспечением. Эти модули программного обеспечения называются «виртуальными периферийными устройствами», и обеспечивают уменьшение числа компонентов, время разработки, увеличивают гибкость проектов и, в конечном счете, уменьшают стоимость системы.

Перечень микроконтроллеров SX приведен в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Название	Число выводов	Число линий ввода/вывода	Память программ (слов)	RAM (байтов)
SX18AC/SO	18	12	2K	136
SX18AC/DP	18	12	2К	136
SX20AC/SS	20	12	2K	136
SX28AC/SO	28	20	2K	136
SX28AC/DP	28	20	2K	136
SX28AC/SS	28	20	2K	136