嵌入式系统设计行业正在发生变化,同一位开发人员经常需要设计具有不同性能的系列终端产品,以适应市场的多样化需求。例如,开发人员需要利用相同的主板设计、软件代码和开发工具将简单的8位住宅安全控制系统扩展到先进的32位商业安全控制系统,或者将基本的家用血压监测仪升级为高级的医用血压监测仪。
基于类似原因,采用8位设备的开发者为了获得更好的性能和更多的外设,需要采用价格经济的32位MCU。但是,在不同的处理器架构间实现无缝的平移并非易事,往往需要花费大量的时间重新编写代码,并且需要 投入昂贵开发工具的费用。
针对这一需求,飞思卡尔半导体提供了一条更加简便的路线来完成从8位到32位的无缝切换。
独特的兼容架构路线图
为了帮助设计人员以最好的价格找到性能最合适的解决方案,飞思卡尔创建Controller Continuum。飞思卡尔的Controller Continuum最初于2006年第一季度推出,主要面向消费电子和工业应用。它是业界首个、也是唯一的兼容8位和32位架构的产品路线图,具备针脚兼容的设备,并共用外围设备与开发工具。由于Controller Continuum采用通用的外围设备、工具和软件,因此可以为各种消费和工业微控制器(MCU)系列产品提供环环相扣的兼容性,从而可实现无限的灵活度。
Controller Continuum消除了传统的比特位界限,使得飞思卡尔的8位微控制器可以轻松地与更高性能的32位ColdFire器件进行相互移植。设计人员可以利用8位和32位MCU所共用的软件和硬件开发工具开发新的应用,随着产品的成熟,它们还可以更加轻松地升级为下一代产品。
设计人员可以利用CodeWarrior集成开发环境和Processor Expert完成开发工作。CodeWarrior集成开发环境作为微控制器工具套件,可用于支持飞思卡尔8位和32位微控制器的软件开发。采用该CodeWarrior工具套件,设计人员只需轻点5下鼠标,就可以把他们的应用从HCS08移 植到ColdFire V1。如果利用集成到CodeWarrior工具套件内的、曾经获奖的快速应用开发工具——Processor Expert,设计者还能进一步加快应用的开发。Processor Expert的核心和灵魂是它的专家知识库,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。
RS08和ColdFire内核
RS08内核是飞思卡尔S08中央处理单元的缩小版本(缩小30%)。RS08专门为针脚较少的器件而设计,内存小于16K,其效率和成本效益更高,针对向完全固体电子操作转移的简单电机器件,或者尺寸不断缩小的便携产品,甚至一次性产品,当需要额外的功能性时,可以升级到针脚兼容的S08产品。
当不断增长的需求超出了8位处理器的能力水平时,客户可以把他们的应用移植到针脚兼容的ColdFire V1器件,而且不必修改其目标板或者开发环境。V1内核和S08内核常用的外围模块包括振荡器时钟、内部时钟源、模数转换器、I 2 C以及串行通讯接口。
飞 思卡尔新推出了Flexis系列微控制器(MCU)的头两种产品,Flexis系列被称作是飞思卡尔Controller Continuum的8位到32位“连接点”。基于S08内核的MC9S08QE128和第一款基于ColdFire V1内核的器件MCF51QE128是针脚兼容的8位与32位微控制器,而且采用相同片上外围设备和开发工具。Flexis QE128系列的简便易用性、高速度、经济高效性和超低功率可以使开发人员在低端和高性能嵌入式设计之间灵活移植。
8位到32位处理器的连接点
飞思卡尔副总裁兼微控制器部总经理Mike McCourt表示:“飞思卡尔Flexis QE128 MCU系列打破了传统 的位界限和嵌入式系统移植的旧模式。这两种创新的器件重新定义了8位与32位产品之间的兼容性,使开发人员可以在相对短的时间内以较少的工作和较低的成本增强嵌入式系统设计的性能与功能。”
通过提供一条清晰的移植路径,Flexis QE128 MCU为消费电子和工业应用带来了无尽的可能性,其中包括医疗仪器与监控、工厂自动化、销 售点设备、消防与安全系统、HVAC与楼宇控制以及计量与消费电子产品等。互相兼容的体系结构和工具使企业不需要大量投资改写软件和转换到新的体系结构,就可以轻松进军新的嵌入式市场。对于不同产品设计的拓展性需求,开发人员不再需要重新开发一个低或高端设计,他们只需要转换针脚兼容的8位或32位Flexis MCU,然后使用相同的CodeWarrior Development Studio软件重新编写代码。
In-Stat出版的《微处理器报告》的作者兼高级分析师Tom R. Halfhill表示:“飞思卡尔的新型Flexis微控制器提供了一条从8位芯片到更强大的32位处理器的逻辑移植路径。开发商可以从中大获裨益,他们可以轻松升级他们的设计。嵌入式系统仍然需要更强大的处理功能,任何使这一移植变得更容易的策略都值得我们关注。”
低功耗与易用性的结合
随 着普通消费与工业设备变得越来越小、越来越先进和便于携带,提高功效和延长电池使用时间就成了关键的要求。Flexis QE128设备的设计目的就是通过可降低运行电压和电流的优化外设来满足这些要求。
Flexis QE128微控制器使用超低功耗特性来降低运行成本,延长电池使用时间。MC9S08QE128与MCF51QE128能够运行一个外部32千赫的可编程、消耗电流小于1μA的振荡器。同时,Flexis QE器件具备一个内部电压调节器,帮助将系统从停止模式下快速唤醒,唤醒时间一般为6μs。Flexis QE128设备在停止模式下的功耗非常低,最低功耗停止模式下所需的电流为370nA。时钟门控被用来关闭时钟至未启用模式,这样就可以进一步降 低运行模式功耗达33%。
这些超低功耗特性使嵌入式设备开发人员可以充分利用Flexis QE128系列的兼容性优点,同时确保设备的低功耗,甚至在升级至32位设备时也是如此。这对下一代电池供电设备至关重要。
为了简化主板设计,飞思卡尔提供功能齐全的EVBQE128评价板、经济高效的DEMOQE演示板和多种参考设计及应用注释。同时,飞思卡尔还将通过使用虚拟实验室和网络广播来帮助开发人员学习如何使用Flexis QE128器件设计产品。 |