外部連接能力成為MCU新重點(diǎn)
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外部連接能力成為MCU新重點(diǎn)
記得數(shù)年前就有人預(yù)言: 沒有聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)算 不上計(jì)算機(jī)。如今這個(gè)預(yù)言已經(jīng)兌現(xiàn)。嵌入式設(shè)備同樣在朝著這個(gè)方向發(fā)展——沒有連接能力的設(shè)備只是一個(gè)孤島，幾乎沒有用場。不論是汽車電子，還是工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、計(jì)算機(jī)外設(shè)、智能大廈設(shè)施，聯(lián)網(wǎng)能力都是普遍的要求。甚至移動(dòng)中的手持設(shè)備都在強(qiáng)調(diào)連接能力，比如PDA要有無線連接能力，以收發(fā)郵件或其它數(shù)據(jù)。以后的媒體播放器要有無線下載視音頻片段的功能。用于嵌入設(shè)備的新一代微控制器(MCU)開始將多種外部互連功能與MCU核心功能集成到一個(gè)芯片上，以滿足網(wǎng)絡(luò)化需求。與過去采用專門的外部網(wǎng)絡(luò)接口芯片的方案相比，集成的方案顯然更具成本效益。Freescale推出的新一代ColdFire MCU產(chǎn)品線針對不同應(yīng)用場合集成了不同組合的網(wǎng)絡(luò)連接功能，配合相應(yīng)的計(jì)算與控制能力及內(nèi)部資源，構(gòu)成四條各具特色的新產(chǎn)品線。融合的趨勢使得MCU也變得復(fù)雜和分化，除了控制能力，計(jì)算和處理能力也在相應(yīng)地提高。MCU開始變得越來越不象MCU了，MCU與處理器的界線逐漸模糊起來。
Freescale的ColdFire MCU系列是傳統(tǒng)的68K系列的替代產(chǎn)品。ColdFire繼承了68K的內(nèi)核技術(shù)，但增強(qiáng)了多媒體處理和外部連接能力。ColdFire在Freescale的MCU產(chǎn)品組群里，是中高檔的產(chǎn)品系列，處于高檔次的64位PowerPC處理器之下但在中端MCU+DSP混合型56F800系列和低端8位/16位HC(S)系列之上，用于中高端的復(fù)雜控制和網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備。Freescale的32位MCU產(chǎn)品市場開發(fā)經(jīng)理Rudan Bettelheim先生說，網(wǎng)絡(luò)連接能力對計(jì)算的要求較高，實(shí)時(shí)性也很強(qiáng)，需要處理多種驅(qū)動(dòng)程序，比如一個(gè)協(xié)議棧通常有200KB的代碼量，因此需要32位的處理能力。
MCF547x/MCF548x系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
與過去一個(gè)8031單片機(jī)解決所有應(yīng)用的情況相比，現(xiàn)在的MCU開始以不同的性能、功能和接口的組合滿足不同應(yīng)用的特定需求，從而降低系統(tǒng)開發(fā)難度和復(fù)雜度。Freescale在過去已推出十幾個(gè)型號的32位MCU的基礎(chǔ)上，又一次推出四個(gè)系列的新產(chǎn)品線，正體現(xiàn)MCU逐漸分化的大趨勢：
MCF523x系列：該系列是為過去的MC68332產(chǎn)品(68K系列)的客戶提供一個(gè)平滑升級的路徑。該系列采用ColdFire的中端V2內(nèi)核，該內(nèi)核包括一個(gè)增強(qiáng)型加法乘法單元(eMAC)，在150MHz時(shí)鐘下運(yùn)行速度為144MIPS，因此比MC68332具有更高的性能和網(wǎng)絡(luò)支持能力。它們采用了增強(qiáng)型時(shí)序處理單元(eTPU，一種用于處理復(fù)雜時(shí)序和I/O任務(wù)的輔助處理器)和低成本密碼加速技術(shù)，并集成了CAN和以太網(wǎng)接口，可用于需要連接能力的嵌入式工業(yè)控制和馬達(dá)控制應(yīng)用。
MCF527x 系列產(chǎn)品：該系列同樣采用V2內(nèi)核，是在MCF5272處理器和周邊功能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)了連接、保護(hù)和外圍功能，比如增加了1 個(gè)10/100Mbps 以太網(wǎng)媒體存取控制(MAC)和硬件編碼。該系列的著眼點(diǎn)在于低功耗和低成本，主要針對需要對檔案管理、連接、數(shù)據(jù)緩沖處理、定制接口及信號處理進(jìn)行控制和處理的成本敏感型應(yīng)用，包括安防、影像處理、網(wǎng)絡(luò)和游戲等市場。
MCF547x 和MCF548x系列：該系列是性能和集成度都達(dá)到最高水平的ColdFire產(chǎn)品，首次采用高性能V4e ColdFire 內(nèi)核，含有存儲(chǔ)器管理單元(MMU)、浮點(diǎn)單元(FPU)和eMAC功能，支持以太網(wǎng)、USB2.0、UART/USART/IrDA/MODEM、DMA(DSPI)以及I2C等大量標(biāo)準(zhǔn)接口。MCF547x系列的目標(biāo)應(yīng)用為POS機(jī)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、保安門禁系統(tǒng)等，MCF548x的目標(biāo)應(yīng)用為建筑與工廠自動(dòng)化、過程控制等。
以上產(chǎn)品都同時(shí)整合了多種標(biāo)準(zhǔn)接口，如同時(shí)具備以太網(wǎng)、CAN接口和/或USB接口，MCF548x系列甚至具備雙以太網(wǎng)和雙CAN接口，從而能夠同時(shí)連接多種網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)間連接提供了最大便利。
Freescale的ColdFire MCU系列是傳統(tǒng)的68K系列的替代產(chǎn)品。ColdFire繼承了68K的內(nèi)核技術(shù)，但增強(qiáng)了多媒體處理和外部連接能力。ColdFire在Freescale的MCU產(chǎn)品組群里，是中高檔的產(chǎn)品系列，處于高檔次的64位PowerPC處理器之下但在中端MCU+DSP混合型56F800系列和低端8位/16位HC(S)系列之上，用于中高端的復(fù)雜控制和網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備。Freescale的32位MCU產(chǎn)品市場開發(fā)經(jīng)理Rudan Bettelheim先生說，網(wǎng)絡(luò)連接能力對計(jì)算的要求較高，實(shí)時(shí)性也很強(qiáng)，需要處理多種驅(qū)動(dòng)程序，比如一個(gè)協(xié)議棧通常有200KB的代碼量，因此需要32位的處理能力。
MCF547x/MCF548x系列內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
與過去一個(gè)8031單片機(jī)解決所有應(yīng)用的情況相比，現(xiàn)在的MCU開始以不同的性能、功能和接口的組合滿足不同應(yīng)用的特定需求，從而降低系統(tǒng)開發(fā)難度和復(fù)雜度。Freescale在過去已推出十幾個(gè)型號的32位MCU的基礎(chǔ)上，又一次推出四個(gè)系列的新產(chǎn)品線，正體現(xiàn)MCU逐漸分化的大趨勢：
MCF523x系列：該系列是為過去的MC68332產(chǎn)品(68K系列)的客戶提供一個(gè)平滑升級的路徑。該系列采用ColdFire的中端V2內(nèi)核，該內(nèi)核包括一個(gè)增強(qiáng)型加法乘法單元(eMAC)，在150MHz時(shí)鐘下運(yùn)行速度為144MIPS，因此比MC68332具有更高的性能和網(wǎng)絡(luò)支持能力。它們采用了增強(qiáng)型時(shí)序處理單元(eTPU，一種用于處理復(fù)雜時(shí)序和I/O任務(wù)的輔助處理器)和低成本密碼加速技術(shù)，并集成了CAN和以太網(wǎng)接口，可用于需要連接能力的嵌入式工業(yè)控制和馬達(dá)控制應(yīng)用。
MCF527x 系列產(chǎn)品：該系列同樣采用V2內(nèi)核，是在MCF5272處理器和周邊功能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)了連接、保護(hù)和外圍功能，比如增加了1 個(gè)10/100Mbps 以太網(wǎng)媒體存取控制(MAC)和硬件編碼。該系列的著眼點(diǎn)在于低功耗和低成本，主要針對需要對檔案管理、連接、數(shù)據(jù)緩沖處理、定制接口及信號處理進(jìn)行控制和處理的成本敏感型應(yīng)用，包括安防、影像處理、網(wǎng)絡(luò)和游戲等市場。
MCF547x 和MCF548x系列：該系列是性能和集成度都達(dá)到最高水平的ColdFire產(chǎn)品，首次采用高性能V4e ColdFire 內(nèi)核，含有存儲(chǔ)器管理單元(MMU)、浮點(diǎn)單元(FPU)和eMAC功能，支持以太網(wǎng)、USB2.0、UART/USART/IrDA/MODEM、DMA(DSPI)以及I2C等大量標(biāo)準(zhǔn)接口。MCF547x系列的目標(biāo)應(yīng)用為POS機(jī)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、保安門禁系統(tǒng)等，MCF548x的目標(biāo)應(yīng)用為建筑與工廠自動(dòng)化、過程控制等。
以上產(chǎn)品都同時(shí)整合了多種標(biāo)準(zhǔn)接口，如同時(shí)具備以太網(wǎng)、CAN接口和/或USB接口，MCF548x系列甚至具備雙以太網(wǎng)和雙CAN接口，從而能夠同時(shí)連接多種網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)間連接提供了最大便利。
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