цифровая обработка сигнала. ПЗ исправленный!. Анализ технического задания
 Скачать 3.62 Mb.
|
3.2. Выбор микроконтроллераКомпания «Motorola» предлагает разработчикам электронной аппаратуры три семейства 8-разрядных микроконтроллеров: HC05, HC11, HC08. Компанией «Motorola» был разработан свой собственный стандарт 8-разрядных микроконтроллеров, его отличительные особенности: CISC архитектура процессорного ядра, которая предлагает развитую систему команд, наличие различных способов адресации. Предельно простая программно-логическая модель процессорного ядра. Число регистров центрального процессора HC11 – 7, в HC08, HC05 реализована модель с минимальным набором регистров – 5. Единое адресное пространство памяти программ, данных, регистров специальных функций периферийных модулей. Такое решение позволяет выполнять программный код, который размещен не только в ПЗУ программ, но и в ОЗУ данных. Размещение в адресном пространстве, не принадлежащем программам пользователя, сервисных программ-мониторов загрузки и мониторов внутрисхемной отладки позволяет упростить процесс отладки. Семейство MC68HC05 имеет более 200 модификаций. Большинство представителей этого семейства относятся к так называемым заказным устройствам, конфигурация которых определяется требованием конкретной задачи. Микроконтроллеры этого семейства имеют одинаковое 8-разрядное процессорное ядро и отличаются друг от друга набором и количеством периферийных функций (объемом встроенной памяти, наличием АЦП, таймеров). Семейство MC68HC08 является развитием предыдущего семейства, содержит усовершенствованное центральное ядро и периферию. Кроме того, в состав семейства включены аппаратные средства поддержки нечеткой логики и цифровой обработки сигналов. Семейство MC68HC11 включает в себя более 40 модификаций, содержит однотипное процессорное ядро на 8 разрядов, имеет более развитую архитектуру и обладает более мощной периферией в сравнении с предыдущей семейством. Основные характеристики семейств приведены на рисунке.3.2.1.  Рис.3.2.1 Как видно из рисунка, все серии имеют встроенные SPI, SCI интерфейсы, в 08 серии имеется также встроенный CAN интерфейс. Тактовая частота в 05 серии 2 МГц, 08 серии – 8 МГц, в 11 серии – 3 МГц. Серии различаются по количеству процессорных инструкций. В HC05 серии их насчитывается 65, в HC08 серии их 90, а в HC11 их 110. Микроконтроллеры имеют встроенные АЦП, ШИМ генератор. HC05 и HC08 серии имеют модули сканирования клавиатуры. Микроконтроллеры семейства М68НС05, имеющие наиболее низкую стоимость и менее широкие функциональные возможности по сравнению с другими семействами, ориентированы на использование в относительно несложных устройствах массового применения. Микроконтроллеры семейства М68НС08, выпуск которых начался в 1995 г, программно совместимы с семейством М68НС05, но имеют значительно более высокую производительность, увеличенный объем адресуемой памяти и расширенные функциональные возможности. Данное семейство предназначено для замены микроконтроллеров М68НС05 в современных разработках. Наиболее широкую область применения имеют микроконтроллеры семейства М68НС11, которые сочетают достаточно высокое быстродействие и значительные функциональные возможности с большой номенклатурой реализованных на кристалле периферийных устройств. Таким образом, для каждого семейства существует своя сфера приложения, а в целом их номенклатура обеспечивает потребности многих отраслей промышленности в надежных, высокоэффективных и недорогих устройствах управления и контроля. ЦПУ семейства НС11 оптимизировано по энергопотреблению и быстродействию. Наиболее характерные его черты: • два 8-битных или один 16-битный аккумулятор; • два 16-битных индексных регистра; • два программно управляемых режима пониженного энергопотребления; • операции умножения 8×8 и деления 16/16; • внутренняя частота синхронизации повышена до 4 МГц. ЦПУ некоторых моделей семейства содержит встроенный математический сопроцессор, выполняющий 16-битные операции умножения и деления в 10 раз быстрее, чем процессор. Существуют версии МК с программно-управляемым значением тактовой частоты на основе ФАПЧ, что позволяет гибко управлять энергопотреблением в зависимости от сложности вычислительных задач. Блок-диаграмма представлена в приложении 2. |