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內(nèi)建新CPU的高速16位微控制器

內(nèi)建新CPU的高速16位微控制器

作者:佚名來源:不詳錄入:jdzj868 更新時間：2009-6-2 9:29:27 點擊數(shù)：1

【字體：

】

這些產(chǎn)品是下一代車身控制系統(tǒng)的最佳選擇，因為它們的最大速度是我們傳統(tǒng)產(chǎn)品的5倍左右，并且把功耗降低了大約四分之一。所有該系列的產(chǎn)品中的CAN控制器都內(nèi)建有32位信息緩沖器。

概述

　　隨著汽車電子化程度的不斷深入，微控制器在汽車電子中的地位不斷提升，扮演著提高操控性、智能性、即時性及娛樂性的核心角色。產(chǎn)品除了需要滿足功能性需求，高標(biāo)準(zhǔn)及高可靠性外，隨著人們對環(huán)境問題的日益重視，“生態(tài)型“汽車的研究也已被各大廠商提上了日程，因此功耗問題也越來越多的受到關(guān)注。

　　通過使用富士通新開發(fā)的16位CISC中央處理器F2MC－16FX作為核心，這些微控制器產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)高性能、低功耗系統(tǒng)。在將最大操作頻率從傳統(tǒng)的24Mhz加速到56MHz，其處理性能已經(jīng)得到了將近5倍的提高（與相同的頻率對比，大約是2.5倍）。F2MC－16FX系列是控制車身控制模塊、汽車空調(diào)設(shè)備、儀表板、車燈、各種感應(yīng)器等的最佳選擇。

　　圖1顯示了16FX/16LX的處理性能的對比情況。圖2對比了16FX/16LX的電流消耗。其電流消耗大約是我們傳統(tǒng)產(chǎn)品的四分之一。我們計劃將產(chǎn)品陣容從48腳擴(kuò)大到144腳。圖3顯示了F2MC－16FX系列的陣容。

照片1 產(chǎn)品外觀

　　圖1 對比16FX/16LX的處理性能　　　　　　圖2 對比16FX/16LX的電流消耗
�。āhrystone 2.1：內(nèi)部操作頻率24MHz）（Dhrystone 2.1：4MIPS操作，Vcc=5V）

圖3 F2MC－16FX系列產(chǎn)品的陣容

產(chǎn)品特征

　　圖4顯示了F2MC－16FX系列產(chǎn)品的框圖。
　　這些產(chǎn)品的內(nèi)建資源具備以下這些特征：

16FX核心
　　這些產(chǎn)品采用一個16FX核心，與16LX系列的指令兼容。
　　16位CISC，最小指令執(zhí)行時間為17.8ns（56MHz）
　　5級流水線
　　8字節(jié)指令隊棧
　　基本指令在一個周期內(nèi)執(zhí)行/迅速中斷（中斷過渡時間：10個周期）/NMI功能（通過寄存器設(shè)置）

內(nèi)建閃存容量
　　主要閃存：128K/160K/288K/416K/544K
　　衛(wèi)星閃存：32K（可選項）
　　支持閃存加密

內(nèi)建隨機(jī)存儲容量
　　6K/12K/16K/24K

CAN控制器（內(nèi)建有32位信息緩沖器）
　　遵守CAN規(guī)格要求2.0版第一部分和第二部分。具有內(nèi)建優(yōu)先級32位信息緩沖器用于數(shù)據(jù)和ID。支持高達(dá)1MB的通訊速度。

多個定時器
      定時器處理到DC發(fā)動機(jī)的脈沖輸出，來自感應(yīng)器的脈沖輸入，等等。
 16位自由運行定時器
 16位輸入捕獲
 16位輸出比較
 16位PPG：選擇一次性輸出/可能的PWM輸出（可以同步輸出到4個通道）
 16位重載定時器

多個接口
      USART能夠簡單處理LIN通訊中的主－輔功能。
 USART（LIN支持UART）
 I2C接口
 外部數(shù)據(jù)線接口（地址：24位，數(shù)據(jù)：16位）：選擇大/小端字節(jié)。

高速度10位A/D轉(zhuǎn)換器（序列轉(zhuǎn)化類型）
　　將來自不同感應(yīng)器的模擬信號高速地轉(zhuǎn)換。（最小轉(zhuǎn)換時間1.7µs，總誤差±3LSB：Vcc=Avcc=3.0V~5.5V）。

芯片上RC振蕩電路：RC時鐘/RC睡眠/RC定時器模式功能
　　通過使用芯片上的RC振蕩時鐘（2MHz/100kHz：可由寄存器選擇）來大大降低備用電流的消耗。

低功耗模式：睡眠/功能停止
　　低功耗模式包括睡眠模式（程序停止）和停止模式（設(shè)備停止）。通過使用它們，備用電流消耗可以得到大大地降低。

I/O端口
　　通過給每個端口設(shè)置輸入級別和上拉電阻，可以很簡單地就連接到外圍電路。
    輸入使能設(shè)置：每個端口可能的單個設(shè)置
    輸入級別設(shè)置：有4個輸入級別可供選擇：CMOS/CMOS磁滯/汽車/TTL。
    上拉電阻設(shè)置：每個端口可能的單個設(shè)置（標(biāo)準(zhǔn)：50千歐）
    最大電流輸出設(shè)置：僅適合于端口8/9/10的設(shè)置。
    引腳重新定位功能
　　表1顯示了輸入級別設(shè)置和輸入電壓，表2顯示了電流輸出設(shè)置。

其他外圍功能
 外部中斷
 DMAC
 看門狗定時器
 實時時鐘
 步進(jìn)電機(jī)控制器
 聲音發(fā)生器
 LCD控制器
 警報比較器
 時鐘****器
 低電壓檢測電路（備選）
 電源電壓：3~5伏
圖4 F2MC－16FX系列框圖：

表1 輸入級別設(shè)置和輸入電壓：

表2 電流輸出設(shè)置：

開發(fā)環(huán)境

　　與傳統(tǒng)的16LX系列一樣，這些產(chǎn)品由富士通的集成開發(fā)環(huán)境SOFTUNE V3支持。該應(yīng)用程序軟件用于簡化程序編程任務(wù)，以便滿足程序設(shè)計人員的不同需求。

　　表3列出了所有的開發(fā)工具，圖5顯示了開發(fā)環(huán)境的配置情況。

表3 開發(fā)工具列表

圖5 開發(fā)環(huán)境配置
應(yīng)用案例

　　圖6顯示了在一個HVAC空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用案例，圖7顯示的是在一個BCM系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。

　　F2MC－16FX可以用于車身控制系統(tǒng)，例如BCM、空調(diào)設(shè)備、無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、車胎壓力系統(tǒng)、儀表板、車燈和多種感應(yīng)器。

　　表4列出了F2MC－16FX系列的產(chǎn)品配置。

圖6 一個HVAC空調(diào)系統(tǒng)的框圖

圖7 BCM系統(tǒng)框圖　　F2MC－16FX可以用于車身控制系統(tǒng)，例如BCM、空調(diào)設(shè)備、無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、車胎壓力系統(tǒng)、儀表板、車燈和多種感應(yīng)器。除了車身控制，儀表等應(yīng)用之外，F(xiàn)2MC－16FX還可以應(yīng)用于汽車音響系統(tǒng)。
圖8汽車儀表的應(yīng)用