發(fā)展中的8位微控制器
自微控制器投入使用以來(lái),存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器以及串行和控制輸入/輸出的基本功能性都得到了相當(dāng)大的改進(jìn)。而新的非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)已經(jīng)對(duì)工程師們的微控制器使用方式產(chǎn)生了重要的影響。
非易失性存儲(chǔ)器為設(shè)計(jì)人員提供了軟件設(shè)計(jì)上的巨大靈活性以及對(duì)不斷變化的最新軟件要求的適應(yīng)能力。然而,早期的4位和8位微控制器的應(yīng)用受到其體系結(jié)構(gòu)、外圍元件、存儲(chǔ)器、引出線及其他設(shè)計(jì)約束條件等在項(xiàng)目初期就已選定的要素的限制。
在使用老式微控制器的時(shí)候有兩個(gè)令人不快的事實(shí)：一是很少能夠找到所需外圍元件的組合和數(shù)量均較理想的器件;二是在產(chǎn)品研制過(guò)程中涌現(xiàn)出來(lái)的新的設(shè)計(jì)思想或產(chǎn)品的升級(jí)換代必須要能夠用軟件來(lái)解決,否則就只能擱置起來(lái),除非設(shè)計(jì)小組愿意增加成本或延長(zhǎng)開(kāi)發(fā)時(shí)間,或兼而有之并重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在過(guò)去的幾年中,一項(xiàng)新技術(shù)——可編程器件正在悄然崛起�？删幊唐骷軌蛟诒毁x予任何功能性、并具有全部靈活性的同時(shí)被迅速而廉價(jià)地予以重構(gòu),這類(lèi)器件的日益普及對(duì)微控制器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展起到了推動(dòng)作用。
可配置微控制器單元
新一代的微控制器具備了當(dāng)今數(shù)千種不同嵌入式設(shè)計(jì)所提供的外圍靈活性,既可以是在微控制器單元（MCU）中,也可以是作為外圍芯片。因此,設(shè)計(jì)工程師能夠精確地判斷應(yīng)用所需的外圍配件——對(duì)其做出規(guī)定并在不產(chǎn)生一次性費(fèi)用、不拖延項(xiàng)目期限或不產(chǎn)生兼容性問(wèn)題的情況下對(duì)其進(jìn)行更改。這樣就增加了設(shè)計(jì)創(chuàng)新的機(jī)會(huì),降低了產(chǎn)品成本并縮短了設(shè)計(jì)所需的時(shí)間。
圖：新型8位微控制器法實(shí)現(xiàn)了三寄存器邏輯程序塊和數(shù)字PsoC程序塊
可配置微控制器允許選擇外圍元件的種類(lèi)和數(shù)量,從而能夠容易地與不斷變化著的需求和方案相適應(yīng)。曾一度添加到電路板上用于解決某些問(wèn)題的元件可在MCU自身的內(nèi)部進(jìn)行配置,這樣至少也會(huì)使成本有實(shí)實(shí)在在的下降。
可配置器件的供應(yīng)價(jià)格與標(biāo)準(zhǔn)MCU的十分接近。哪怕只有一個(gè)或兩個(gè)外圍元件、晶體或芯片可用片上功能電路來(lái)替代,那么材料賬單上的成本也會(huì)有所下降,開(kāi)發(fā)期將縮短、電路板將變小、設(shè)計(jì)成功的可能性將大幅度提高。
Cypress Microsystems公司的CY8C25000 PSoC微控制器系列（如圖）顯現(xiàn)出了許多在評(píng)價(jià)可配置8位微控制器時(shí)所期望的性能。該微控制器具有可配置于所需外圍電路中的數(shù)字和模擬程序塊（PSoC塊）。關(guān)鍵在于所有的可配置性均能夠通過(guò)用以指示專(zhuān)用PSoC塊如何動(dòng)作的合適的寄存器設(shè)置,以及對(duì)諸如輸入選擇、數(shù)值比較和事件動(dòng)作等傳統(tǒng)參數(shù)的控制來(lái)處理。
開(kāi)發(fā)工具
除了合適的器件以外,另一個(gè)關(guān)鍵的要素是用于加速設(shè)計(jì)進(jìn)程的開(kāi)發(fā)工具。CY8C25000微控制器系列擁有可提供與傳統(tǒng)MCU外圍元件的特性相匹配的幾十種預(yù)配置“用戶模塊”,包括合適的寄存器設(shè)置、描述性文本編制和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口。利用這些新型開(kāi)發(fā)方案,設(shè)計(jì)人員可采用“圖形點(diǎn)擊和放置”操作來(lái)選擇所需的外圍元件。
