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出版日期:2003-11-24 总期号:1269 本年期号:88

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  作为全球在单一内核架构上集成微控制器功能和高速信号处理能力的半导体制造商之一,摩托罗拉在其众所周知的56800内核基础上,又推出了新一代增强型内核。同56800相比,这一增强型内核的性能最高提高了5倍。因此,新内核为需要更多存储空间、更高代码编译效率和更高的MIPS性能的客户提供了清晰的产品移植路径。


  降低成本


  摩托罗拉半导体部新推出的56F830系列产品的最大特点是把信号处理、快速闪存和时钟速度集成到了一个16位封装的MCU产品之中,这样就可以让汽车和工业设计人员在以前必须使用32位MCU的应用领域全部采用了新的16位MCU产品。开发商可利用这些16位高性能产品取代成本较高的32位MCU,从而降低系统成本。

  摩托罗拉公司半导体部的专家在谈到摩托罗拉推出56F830产品的初衷时表示,目前在不断涌现的应用中,有很大一部分应用在传统上都过分依赖于MCU。而且现在它们对信号处理能力的要求在上升,这部分要求通常由DSP来满足。结果导致了DSP+MCU这种双芯片方案的一度盛行。在类似的典型应用中,由DSP芯片处理复杂的数据处理算法,而MCU芯片则执行接口、联网和控制等功能。同MCU与DSP双芯片分离的方案相比,将两种芯片的功能集成在一颗单芯片上,显然会实现系统成本和功耗的降低,同时处理效率和性能会得到提升。

  56800E内核产品将在单一内核上提供DSP和MCU双重功能、有效的代码编译密度和更低的功耗。因此,这一高性能架构将以传统MCU产品的架构提供DSP性能。另外,56800E内核及DSP技术也更易被设计工程师理解和掌握。由于应用要求的不断增加,MCU的处理能力已不能满足需求,导致他们不得不转而寻求DSP的高性能,而DSP技术的复杂程度一度使他们望而却步。现在,56800E内核为系统设计工程师提供一条简单的移植路径,使得他们可通过复制核内简单的MCU代码,得到只有DSP才具有的计算能力。


  提高性能


  摩托罗拉的这一增强型内核被称为56800E,该内核系列DSP将为不断增长的工业、电机控制、汽车和融合中的通信与数据通信(被称为teledatacom)市场应用提供低功耗、低成本的单芯片方案。摩托罗拉首批基于56800E内核的产品包括56F8322、56F8323、56F8345、56F8346、56F8356和56F8357。

  由于这种单内核设计消耗更少的功耗,摩托罗拉还启动了大量新的、以电池供电、需要信号处理功能的便携式应用,如便携式数字音频、互联网设备和PDA等。56F8300系列产品既能提供信号处理和MCU指令,同时保持了MCU固有的便于系统设计的根本特点。在无需采用任何加速技术的情况下,56F8300系列内置第三代闪存的代码执行速度最高可达60 MIPS(MIPS=每秒100万条指令)。


  支持下一代功能


  许多汽车系统都在由机械操纵向电子操纵方向转变,目前的高档轿车已使用60-80个电子控制单元(ECU)处理器。据行业分析机构Strategy Analytics公司预测,未来五年内,与汽车相关的MCU增长率将是汽车产量增长速度的三倍。

  56F8300系列可以促进上述趋势。这些合成控制器能够帮助实现线传驱动(drive-by-wire)功能,如电子助力转向(EPAS)、扭距、刹车和牵引控制和探测车内是否有人。这些产品还可以适用于其它复杂的非汽车应用领域,如售货机的电子货币识别、工业级电机的连续电源,甚至骨头增长刺激设备等医疗保健设备应用。


  提升应用安全性


  56F8300系列产品可以耐受恶劣的环境因素,如极限温度、污染的环境、以及振动与冲击等磨擦性运动。第一批六款产品的工作温度范围可达-40至125摄氏度。这使得56F8300系列产品适合于汽车领域以外的应用,包括航天航空和重工业。

  56F8300系列产品采取了控制器级的安全措施,减少了总体元件数量和系统成本。其中包括一个用来监测元件温度的集成式温度传感器,在不降低系统安全性的情况下提供多种缺省情景模式以提高系统的灵活性,内置写保护寄存器以满足关键功能,片上时钟合成允许从容关机,可以防止对系统造成损害。

  一个集成的FlexCAN模块提供全面的CAN(控制器局域网)功能,能够处理所有网络通讯,提高网络的性能和可靠性。该产品还具有闪存安全功能,可防止未经授权的复制客户数据,同时也能节约系统功耗。


  加快系统开发速度


  56F8300系列产品可以利用摩托罗拉的MC56F8300DSK演示板进行评测。该演示板带有Metrowerks公司的CodeWarrior开发包,用于56800和演示代码以帮助系统设计人员迅速了解56F8300系列产品。

  Metrowerks公司的CodeWarrior工具套件还包括自动代码生成器Processor Expert,它可以显着缩短开发时间、提高代码质量和加快产品的开发速度。它还简化了把应用代码集成到摩托罗拉后续MCU产品上的过程。

  56F8300系列中的首批六款产品现有样品提供,可用于原型制造,计划在2004年后推出更多的56F8300产品。首批六款产品的闪存大小从32KB到256KB,温度范围是-40至125摄氏度,通用I/O配置从21个至62个I/O。

  摩托罗拉的56800E内核集DSP的强大运算能力和MCU的强大控制功能于一身,专为低成本而优化,甚至精确到每MIPS成本,再加上低功耗特征,使该内核产品成为大量新型应用(尤其是便携式设备应用)的强劲动力。同时,新内核的并行快速算法执行能力和硬件循环指令功能,会加快数据处理速度,使得新内核产品的执行效率和代码密度比以前的产品更加优异。另外,56800E采用了综合设计和校验设计,可进行实时代码调试,因此可加快新产品开发进程,并优化产品成本和性能。

  最重要的是,56800E内核简化了编程难度,为习惯于MCU的设计工程师带来强大的DSP运算能力,同时允许他们采用熟悉的编程技术。由于设计工程师可以简单的采用C编译器进行编程,简化了其DSP代码的编译。总之,56800E内核是面向通用用途、汽车、电机、消费电子和teledatacom应用的及时的解决方案。