Interfejsy zewnętrzne
Rodziny mikrokontrolerów Kinetis obsługują wiele zewnętrznych interfejsów, takich jak: kontroler DRAM, zewnętrzny interfejs magistralowy FlexBus czy kontroler pamięci Flash typu NAND. Mikrokontrolery ColdFire+ rodzin Qx i Jx są z kolei wyposażone w zewnętrzny interfejs magistralowy Mini FlexBus.
Kontroler DRAM
Kontroler pamięci DRAM umożliwia użytkownikom podłączenie do mikrokontrolera pamięci DRAM o dużej pojemności. Oznacza to, że projektowane systemy nie są ograniczone pojemnością wewnętrznej pamięci SRAM, co otwiera wiele nowych możliwości. Podstawowe charakterystyki tego bloku to:
- umożliwienie mikrokontrolerowi pracy w zastosowaniach wymagających dostępu do dużych ilości pamięci – obsługa do 512 MB pamięci zewnętrznej,
- 8- i 16-bitowe zewnętrzne magistrale danych,
- maksymalna częstotliwość (zegara/danych) 150/300 MHz,
- obsługa pamięci typów: DDR, DDR2 i LPDDR,
- praca asynchroniczna dzięki niezależnej pętli PLL,
- obsługa dynamicznego „zakończenia w układzie” (On-Die Termination, ODT), zarówno w urządzeniu hostującym, jak i w samej pamięci DRAM,
- obsługa jednej linii chip select i do ośmiu banków pamięci,
- obsługa pakietów (burst) 16- i 32-bajtowych, niezależne taktowanie linii bajtu (byte lane) i bardzo szybkie odzyskiwanie synchronizacji, pozwalające na uproszczenie schematu płytki,
- obsługa trybów oszczędzania energii.
Rys. 40. Kontroler pamięci DRAM
Magistrale Mini FlexBus oraz FlexBus
Interfejs Mini FlexBus, w który wyposażone są układy rodziny ColdFire+, został zaprojektowany do podłączenia maksymalnie dwóch urządzeń zewnętrznych. Interfejs FlexBus, występujący w mikrokontrolerach Kinetis pozwala natomiast na podłączenie maksymalnie sześciu urządzeń. Każda z wersji ma porty 8-, 16- i 32-bitowe, z konfiguracją pozwalającą na multipleksację adresów i magistral danych lub jej brak. Podstawowe cechy tych interfejsów to:
- transfery wieloliniowe: bajt, słowo 2-bajtowe (word), słowo 4-bajtowe (longword) lub 16-bajtowe,
- programowalne transfery pakietowe (burst) lub bez pakietowania (burst-inhibited), do ustawienia osobno dla każdej linii chip select i każdego kierunku transmisji,
- automatyczne potwierdzenia (Auto-acknowledge):
- główny licznik oczekiwania (wait state counter) odliczający maks. do 63 taktów zegara,
- opcjonalny drugi licznik oczekiwania,
- przydatne przy komunikacji z pamięciami typu burst mających długi czas dostępu do pierwszej porcji danych, ale potrafiących następne dane dostarczać szybciej,
- programowalny czas ustalania adresu w odniesieniu do potwierdzenia żądania chip select,
- programowalny czas utrzymania adresu w odniesieniu do odrzucenia żądania chip select i kierunku transmisji.
Tab. 15. Zestawienie najważniejszych cech magistrali FlexBus i kontrolera DRAM
| Peryferium | Kluczowe cechy | Korzyści dla użytkownika |
| FlexBus | Transfery: 8-, 16-, 32- i 128-liniowe | Zwiększenie przepustowości |
| Programowalne transfery pakietowe (burst) lub bez pakietowania (burst-inhibited), do ustawienia osobno dla każdej linii chip select i każdego kierunku transmisji | Zoptymalizowane ścieżki ruchu dla każdego klienta podłączonego do magistrali | |
| Automatyczne potwierdzenia (Auto-acknowledge) | Zwiększenie elastyczności i obniżenie kosztów, dzięki możliwości bezpośredniego podłączania wielu różnych urządzeń zewnętrznych | |
| Programowalny czas ustalania adresu | ||
| Programowalny czas utrzymania adresu | ||
| Kontroler DRAM | Obsługa pamięci DDR, DDR2 i LPDDR | Możliwość osiągnięcia kompromisu między wydajnością a zużyciem energii |
| Praca asynchroniczna dzięki niezależnej pętli PLL | Możliwość niezależnego ustawienia częstotliwości pracy pamięci DRAM | |
| Obsługa pakietów (burst) 16- i 32-bajtowych, niezależne taktowanie linii bajtu (byte lane) i bardzo szybkie odzyskiwanie synchronizacji | Uproszczenie schematu płytki drukowanej i doboru elementów | |
| Obsługa trybów low-power | Zmniejszenie całkowitego zużycia energii systemu |
FlexBus obsługuje połączenia z:
- pamięciami Flash,
- inteligentnymi wyświetlaczami LCD,
- układami FPGA,
- pamięciami SRAM,
- pamięciami PROM,
- pamięciami EPROM,
- pamięciami EEPROM.
Rys. 41. Tryby pracy magistrali FlexBus
