32位ARM核微處理器芯片PUC3030A及其應用

　　PUC3030A具有可靈活設置的中斷控制器熋扛鯣PIO都可以被設置成FIQ或IRQ中斷,每個GPIO的中斷觸發(fā)方式都可以設置成高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)、上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)等四種觸發(fā)方式,使得指輪盤、紅外接收器、鍵盤掃描等低速信號的處理完全可以處于背景程序中運行,不需要一直占用CPU時間進行掃描檢測.

　　另外,PUC3030A還有I2C主/從接口,66個GPIO,5個同步串行口,主模式最高24M位速率,從模式最高16M位速率,支持SPI、I2S,多個同步串行口使得PUC3030A 特別適用于多通道USB音頻產(chǎn)品、LED多屏顯示系統(tǒng)、多通道數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng).PUC3030A的2個全功能串行口支持高速紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA).它還有3個32位定時/計數(shù)器,內(nèi)部看門狗定時器,RTC實時時鐘帶日歷和報警功能 ,BGA81封裝芯片無此功能.

　　PUC3030A具有JTAG調(diào)試接口,支持Multi-ICE、Trace32和Jeeni等JTAG調(diào)試開發(fā)工具和ADS、SDT2.5等開發(fā)軟件,提供了良好的開發(fā)環(huán)境.

　　由于PUC3030A具有上述優(yōu)異性能,在許多應用領域甚至比采用51系列芯片更具有成本優(yōu)勢.這是因為:對于一般的應用,如果采用51芯片,通常需要擴展1片SRAM芯片、1片RTC芯片、1片F(xiàn)lash芯片、2片8255 I/O擴展電路、1片USB控制芯片、1片看門狗電路;除了運算處理速度遠低于PUC3030A芯片外,采用51方案的成本遠高于PUC3030A;由于布線多、PCB板面積大等問題,使得采用51方案的電路可靠性遠低于采用PUC3030A的單芯片方案.

　　PUC3030A目前提供PQFP100和LFBGA81兩種封裝形式.PQFP100的封裝尺寸為23.2mm×17.2mm,LFBGA81的封裝尺寸為9mm×9mm.后者缺少RTC功能,比前者的GPIO少,適合于PCB面積特別小的場合.

　　2 PUC3030A具有競爭力的應用領域

　　2.1 便攜式帶U盤功能的MP3播放器

　　由于PUC3030A支持Nand Flash、MMC、SDC、CF卡等多種Flash芯片和Flash卡,并且可以通過GPIO模擬總線方式支持硬盤,因此它最適宜用來開發(fā)便攜式帶U盤功能的MP3播放器.

　　PUC3030A使用ARM核進行MP3數(shù)據(jù)的存取和解碼.ARM公司提供了解碼庫,Micronas公司移植到PUC3030A上.操作系統(tǒng)采用Micronas公司專門為便攜式MP3播放器設計的實時操作系統(tǒng),以庫文件形式提供.因此,用戶只需修改相應的鍵盤顯示程序即可完成產(chǎn)品設計,大大縮短了用戶的開發(fā)周期,減少人力資源的投入.

　　2.2 支持長時間錄音的數(shù)字錄音筆

　　由于PUC3030A支持多種語音壓縮格式,如果采用PUC3030A作為數(shù)據(jù)編解碼處理器,再利用其內(nèi)置的USB1.1接口作為數(shù)據(jù)傳輸接口,只需外接一片低成本的語音ADC芯片和一片大容量的Flash或MMC卡即可構成一個支持長時間錄音的數(shù)字錄音筆.PUC3030A內(nèi)置RTC,可以自動記錄每段錄音的時間信息.

　　2.3 基于USB1.1的便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　由于PUC3030A具有適合于便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的傳輸控制和數(shù)據(jù)處理功能,因此,在采用USB總線供電時,只需外接ADC/DAC和電源管理芯片就可以構成完整的USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).而且,由于PUC3030A具有實時數(shù)據(jù)無損壓縮的能力,在某些應用場合,如數(shù)據(jù)量大且數(shù)據(jù)可壓縮比大的音頻和圖像數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng),可以在低成本的USB1.1標準下實現(xiàn)高保真的傳送.

　　2.4 手持式水表抄表系統(tǒng)

　　在PUC3030A推出之前, 由筆者承接開發(fā)的手持式水表抄表系統(tǒng),采用了Samsung公司的S3B44X0芯片,需要外部擴展一片USB接口芯片USBN9603、一片BootRom芯片29C040、一片用于提供程序運行空間的外部SDRAM.而改用PUC3030A后, 由于PUC3030A具有上述4種芯片的功能,可以用PUC3030A代替.這樣大大減少了PCB板面積,簡化了布線工作,顯著地提高了系統(tǒng)的可靠性.另外,PUC3030A的系統(tǒng)功耗很低,這個優(yōu)點尤其適宜電池供電的手持式儀器.