Mikrokontrolery ultra low-end
Architektura RS08 jest zoptymalizowana pod małe pojemności pamięci. Jest wyposażona w tryb mikroadresownaia (tiny addressing), w którym adres instrukcji jest wbudowany w instrukcję, aby poprawić efektywność kodu. Umieszczenie najczęściej używanych w obliczeniach danych w tym zakresie pozwala tworzyć systemy lepiej zoptymalizowane, zarówno pod kątem ilości kodu, jak i szybkości jego wykonywania. Możliwość używania adresowania indeksowego pozwala z kolei używać operandów z różnych lokacji w zależności od wyników wcześniejszych instrukcji. BDC używa jednoprzewodowej komunikacji do programowania pamięci oraz debugowania kodu. Ważnym ulepszeniem interfejsu jest możliwość debugowania kodu w układzie (in-circuit debugging), przy użyciu rzeczywistego źródła sygnału zegarowego oraz peryferiów wykorzystywanych faktycznie w systemie, co pozwala uniknąć problemów spowodowanych przez debugger.
Nowe instrukcje i tryby adresowania są przeznaczone dla pamięci małej pojemności, a wyposażenie i peryferia RS08 pozwalają na efektywne i niedrogie projektowanie.
Na rysunku 2 przedstawiono schemat blokowy mikrokontrolera MC9RS08KA2. Jest to najprostszy i najubożej wyposażony (lowest end) spośród omawianych tu układów. Jest dostępny w obudowie 6-pinowej (do zastosowań o szczególnych ograniczeniach jeśli chodzi o rozmiary) oraz 8-pinowej (do zastosowań wymagających więcej linii wejścia/wyjścia).
Rys. 2. Schemat blokowy MC9RS08KA2
Wypełnienie luki między mikrokontrolerami low-end oraz ultra low-end
W pół drogi pomiędzy najprostszymi MC9RS08KA2 i najbardziej złożonymi spośród układów low-end MC9S08QG8 znajduje się mikrokontroler MC9S08QD4, którego schemat blokowy jest przedstawiony na rysunku 3. Jest on wyposażony w jednoprzewodowy interfejs debuggingowy BDC, taki sam jaki ma MC9S08QG8.
Rys. 3. Schemat blokowy MC9S08QD4
Tab. 1. Porównanie właściwości mikrokontrolerów prezentowanych w artykule
| MC9S08QG | MC9S08QD | MC9RS08KA | |||
| QG4 | QG8 | QD4 | KA1 | KA2 | |
| Rdzeń | S08 | S08 | RS08 | ||
| Częstotliwość magistrali | 10 MHz | 8 MHz | 10 MHz | ||
| Narzędzia rozwojowe | DBDC = DBG | BDC | BDC | ||
| Napięcie zasilania | 1,8 do 3,.6 V | 2,7 do 5,5 V | 1,8 do 5,5 V | ||
| Zewnętrzny oscylator | Obudowa 8-pinowa: nie | Nie | Nie | ||
| Obudowa 16-pinowa: tak | |||||
| RAM (bajty) | 256 | 512 | 256 | 63 | 63 |
| Flash (bajty) | 4 k | 8 k | 4 k | 1 k | 2 k |
| Tryby pracy | Run, Wait, Stop1, Stop2, Stop3 i Active BDM | Run, Wait, Stop2, Stop3 i Active BDM | Run, Wait, Stop3 i Active BDM | ||
| COP/LVI* | Tak | Tak | Tak | ||
| Komparator analogowy | Tak | Nie | Tak | ||
| Przetwornik A/C | budowa 8-pinowa: 4 kanały 10-bit | 4 kanały 10-bit | Nie | ||
| Obudowa 16-pinowa: 8 kanały 10-bit | |||||
| ICS** | Tak | Tak | Tak | ||
| KBI*** | Obudowa 8-pinowa: 1 kanał | 8-pinowa: 4 kanały | Obudowa 6-pinowa: 3 kanały | ||
| Obudowa 16-pinowa: 8 kanałów | Obudowa 8-pinowa: 5 kanałów | ||||
| Timer modulo | Tak | Nie | Tak | ||
| Interfejs SCI | Tak | Nie | Nie | ||
| Interfejs SPI | Tak | Nie | Nie | ||
| IIC | Tak | Nie | Nie | ||
| TPM1**** | Obudowa 8-pinowa: 1 kanał 16-bit | 2 kanały 16-bit | Nie | ||
| TPM2**** | Nie | 1 kanał 16-bit | Nie | ||
| Obudowy | 8-pinowe: DIP, SOIC, DFN | 8-pinowe: DIP, SOIC | 6-pinowa: DFN | ||
| 16-pinowe: DIP, TSSOP, QFN | 8-pinowe: DIP, SOIC | ||||
* COP/LVI – Sprawdzanie poprawności pracy układu (Computer Operating Properly/Low Voltage Indicator)
** KBI – Moduł przerwań klawiatury (Keyboard Interrupt)
*** ICS – wewnętrzne źródło zegara (Internal Clock Source)
**** TPM – Moduł Timera/PWM (Timer/PWM Module)
Porównanie mikrokontrolerów
W tabeli 1 zestawiono podstawowe właściwości trzech omawianych mikrokontrolerów. Będąc świadomym różnic między układami przed rozpoczęciem prac i przyjmując, że w trakcie procesu projektowego możliwa jest zmiana wykorzystywanego mikrokontrolera, można zaprojektować część sprzętową oraz programową tak, by były przenośne. Szczegóły dotyczące peryferiów i wyposażenia układów zostaną omówione w dalszej części rozdziału.
| Kolejna część artykułu jest dostępna tu. |
Na podstawie AN3325 firmy Freescale (autorstwa Ingi Harris) opracował Dominik Maj.
