CC BY
66Компоненты и технологии, № 7'2004 Компоненты
32-разрядные микроконтроллеры семейства FR
фирмы Fujitsu
Разрабатывая 32-разрядные микроконтроллеры семейства FR, специалисты фирмы Fujitsu поставили перед собой цель — создать высокопроизводительные 32-разрядные приборы с используемой в семействе 16LX встроенной периферией. По их мнению, это должно упростить освоение разработчиками систем 32-разрядных микроконтроллеров, способствовать быстрому переводу даже уже существующих применений на более производительную элементную базу.
Евгений Крылов
support@cec-mc.ru
Предлагая статью о 32-разрядных микроконтроллерах семейства РИ (Рщйш ИКС) фирмы Ри^и, напомню, что в «КиТе» был опубликован ряд статей, посвященных 16-разрядным микроконтроллерам семейства 16ЬХ. Напоминание связано с тем, что в этих статьях описаны возможности встроенной 16-разрядной периферии, используемой в микроконтроллерах семейства РИ, кроме того, в подготовленном Консультационно-техническом центре по микроконтроллерам (КТЦ-МК) справочном пособии [3] описаны как сами модули периферии, так и их работа.
В данной статье рассматриваются оснащенные РЫЬ-памятью микроконтроллеры, как приборы, в наибольшей мере соответствующие потребностям наших сегодняшних разработчиков, хотя все изложенное в большой степени относится как к микро-
- RAM команд
- Flash память
- Flash память
Рис. 1. Блок-схема ядра CPU семейства FR
контроллерам без памяти программ, так и к программируемым маской приборам.
Семейство РИ с самого начала разрабатывалось с ориентацией на требования перспективных применений, и в основу этих микроконтроллеров положены фирменные ядра 32-разрядных ИКС-процессоров с архитектурой, оптимизированной под встраиваемые применения. При этом разработчики ориентируются в основном на два главных требования современного рынка, выдвигаемые автомобильными, потребительскими и коммуникационными применениями — высокая производительность и низкая стоимость.
За время, прошедшее с момента выпуска первых микроконтроллеров семейства РИ, было разработано и активно используется несколько версий программно совместимых ядер. Первые РИ-микрокон-троллеры серий МВ911хх были построены на ядре РИ30, на ядре РИ50 построены микроконтроллеры серии МВ9136х, внедряются и разрабатываются новые версии ядер, в наибольшей мере ориентированных на требования тех или иных применений. И все эти ядра остаются программно совместимыми. Фирма не стремится раскрывать секреты своей интеллектуальной собственности, однако основные, присущие практически всем версиям, характеристики ядер семейства РИ мы проиллюстрируем блок-схемой (рис. 1) и перечислением основных особенностей ядра.
Основные особенности ядра семейства РИ:
• 32-разрядная ИКС-архитектура загрузки и сохранения.
• Максимальная производительность: 1,25 команды за один цикл сигнала тактирования.
• 5-уровневый конвейер 16-разрядных команд.
• Встроенный, поддерживаемый на уровне команд перемножитель:
- 32-разрядное перемножение со знаком за 5 циклов;
- 16-разрядное перемножение со знаком за 3 цикла.
Компоненты и технологии, № 7'2004
FR CPU
D-bus l-bus
RAM
ДОННЫХ
Адрес
данных
Адрес
32/
Команда
(данные)
32,
32.
Данные
32/
Преобра-
зователь
шин
Гарвард
t
Принстон
Преобразователь шин 32 разряда
16 разрядов
Адрес
Данные
24
Внешний адрес
к>
Внешние
данные
R-bus
•16
Р-Ьиз
▼ ▼
Встроенная периферия Внутренние 1/0 Контроллер шины
Рис. 2. Пример архитектуры шин микроконтроллеров семейства FR
ООООООООн 0000001 Он 000001ООн 00000200Н 00000400Н
00000800н
0000 ЮООн (60 КВ) ОООЮОООн
00080000н
ОООСООООн (256КВ)
ООЮООООн
Регистры портов данных
I/O байтов
I/O полуслов
I/O слов
Прочий I/O
Доступ
запрещен
Встроенная RAM или доступ запрещен
Область внешней адресации
ROM программы или область внешней адресации
Встроенная ROM или область внешней адресации
Область внешней адресации
Область
прямой
адресации
1КВ
’ Область начальных ■ векторов
Рис. 3. Карта памяти микроконтроллеров семейства FR в общем случае
• Восемь 32-разрядных специальных регистров:
- счетчик команд (РС);
- указатель возврата (ИР);
- регистр базовой таблицы (ТВИ);
- регистр состояния программы (РБ);
- указатель системного стека (ББР);
- указатель стека пользователя (ШР);
- регистры МЭИ и МБЬ (используются перемножителем для сохранения результатов 32- и 16-разрядного перемножения и деления).
• Банк из шестнадцати 32-разрядных регистров общего назначения (И0 - И15). Функции регистров с И13 по И15 зарезервированы за виртуальным аккумулятором, указателем фреймов и указателем стека соответственно.
• Набор оптимизированных под встраиваемые применения базовых 16-разрядных команд фиксированных форматов, выполняемых за один цикл; команды пересылок память-память, команды манипулирования битами, команды, ориентированные на языки высокого уровня. В системе команд имеются также команды 32-и 48-разрядного формата.
• Быстрый отклик на прерывания (6 циклов), поддержка вложенных прерываний, 16 уровней приоритета с маскированием.
• Линейное адресуемое пространство 4 Гбайт. Архитектура шин микроконтроллеров семейства РИ ориентирована на использование встроенной периферии 16-разрядных микроконтроллеров семейства Р2МС-16ЬХ и 16-разрядных команд фиксированного формата, необходимых для такой интеграции. Типовая схема организации шин микроконтроллеров семейства РИ показана на рис. 2.
Блоки, которым необходим быстрый доступ, соединены с РИ-ядром 32-разрядной гарвардской шиной (раздельные 32-разрядные шины команд 1-Ьш и данных Б-Ьш). Такими блоками могут быть: встроенная сверхоперативная ИАМ и кэш (если они ис----------------------www.finestreet.ru -
пользуются), контроллер DMA и модуль поиска битов. (Модуль поиска битов используется микроконтроллером при работе со встроенными операционными системами и позволяет за один машинный цикл обнаружить в 32-разрядном слове первый бит, начиная с MSB, изменивший свое состояние. Результатом детектирования является положение этого бита.) К шинам I-bus и D-bus подключен и преобразователь шин Гарвард/Принстон, организующий 32-разрядную шину F-bus, используемую для обеспечения доступа к встроенной Flash-памяти, к контроллерам CAN и другим ресурсам, интенсивно обменивающимся данными с ядром. Интерфейс внешней шины, как правило, организуется преобразователем шин Гарвард/Принстон, оптимизирующим порядок обращения к внешней шине. Встроенные буферы записи и предварительной выборки исключают потребность в ожидании шины CPU.
Ресурсы, которым достаточно простого управления или управления доступом по состоянию, типа UART, таймеров и т. д., подключаются к 16-разрядной шине периферии R-bus. Преобразователь 32-разрядного формата в 16-разрядный формат R-шины, представляющий собой блок преобразования, подобный блоку интерфейса внешней шины, принимает 32-разрядные обращения CPU к периферии и преобразует их в два 16-разрядных обращения, обеспечивая взаимодействие 16-разрядной встроенной периферии с 32-разрядным CPU.
Бросается в глаза большое сходство архитектуры FR с архитектурой 32-разрядных микроконтроллеров других фирм, например Atmel, использующих 16/32-разрядное лицензионное ядро ARM7TDMI, однако ядро FR фирма Fujitsu разработала самостоятельно.
На рис. 3 приведена типовая карта памяти приборов семейства FR (в зависимости от конкретного типа прибора она может иметь несколько иной вид).
Область адресов с 8000h по C000h предназначена для обращения к памяти программ,
которая может быть как встроенной, например Flash-памятью, так и внешней, обращение к которой ведется через интерфейс внешней шины.
Flash-память микроконтроллеров семейства FR ведет происхождение от приборов памяти типа MBM29LV400C, поэтому характеристики и особенности памяти, за малым исключением, например, разбиением на секторы, практически идентичны. Так, при программировании используется алгоритм автоматического программирования (Embedded Algorithm), набор команд работы с памятью совместим с JEDEC-стандартом, может быть выполнено стирание как отдельного сектора, так любого сочетания секторов и т. д. Интерфейс Flash-памяти обеспечивает запись и стирание как под управлением CPU (CPU mode), так и под управлением по внешним выводам (flash memory mode). Встроенная Flash-память микроконтроллеров семейства FR обеспечивает, как и ее прародитель, минимум 10000 циклов записи-стирания и сохранность данных не менее 10 лет.
Отметим разбиение встроенной Flash-памяти на набор секторов (в зависимости от емкости встроенной Flash-памяти количество секторов и их емкость могут варьироваться), обеспечивающее чтение-запись 16-разрядных полуслов и чтение байтов и 32-разрядных слов. Пример секторной организации Flash-памяти приведен на рис. 4.
Размещение битов 32-разрядного слова данных соответствует порядку little endian (LSB соответствует биту 0), а размещение байтов соответствует порядку big endian (байт 0 размещается по адресу n, байт 1 размещается по адресу n+1, байт 2 размещается по адресу n+2 и т. д.).
Flash-микроконтроллеры серии MB91F36xG (к этой серии относится и прибор MB91F376GA) оснащены ROM загрузки. В этой ROM, с которой начинается работа микроконтроллера после сброса или инициирования, хранятся подпрограммы последовательного програм---------------------------------- 109
Компоненты и технологии, № 7'2004
16 битов стороны MSB 31 16 16 битов стороны LSB 15 0
FFFFFFFFh / 0FFFFC-Dh / 0F8000-1 h SA4 (16 кбайт) SA9 (16 кбайт) 0FFFFE-Fh 0F8002-3h
• 0F7FFC-Dh / 0F40QQ-lh / 0F3FFF-Dh / OFOOOO-lh SA3 (8 кбайт) SA8 (8 кбайт) 0F7FFE-FH 0F4002-3h
SA2 (8 кбайт) SA7 (8 кбайт) 0F3FFE-Fh 0F0002-3h
/ OEFFFC-Dh SA1 (32 кбайт) SA6 (32 кбайт) OEFFFE-Fh
lOOOOh / OEOQOO-lh 0E0002-3h
Область Flash памяти ODFFFC-Dh ODFFFE-Fh
0C0800h SA0 (63 кбайт) SA5 (63 кбайт)
***.. 0C0800-lh 0C0802-3h
0C07FC-Dh 0C0000-lh RAM (1 кбайт) RAM (1 кбайт) 0C07FE-Fh 0С0002-ЗИ
Карта памяти Конфигурация секторов (SA - адрес сектора)
Рис. 4. Пример секторной организации Flash-памяти емкостью 254 кбайт
мирования встроенной Flash-памяти и конфигурирования микроконтроллера.
Самое время коснуться интерфейса внешней шины, обеспечивающего обращение как к внешней памяти, так и к внешним устройствам I/O. Основные возможности интерфейса внешней шины микроконтроллеров семейства FR следующие:
• вывод адреса форматом до 25 разрядов (зависит от типа прибора);
• выбор заданием сигнала CS одного из нескольких банков внешнего адресуемого пространства (минимальный объем банка 64 кбайт);
• задание для выбранного сигналом CS банка 8-, 16- или 32-разрядного формата данных (набор форматов зависит от типа прибора);
• программное задание времени ожидания памяти (до 7 циклов);
• Fly-by-поддержка контроллером DMA;
• поддержка DRAM (MB91F109);
• частота тактирования в большинстве случаев составляет 25 МГц.
Отметим наличие у прибора MB91F312 вместо привычного интерфейса внешней шины, обслуживающего обычно внешнюю память и внешние периферийные устройства, 16-разрядного интерфейса входа-выхода, обслуживающего только макрофункции USB, MS-IF и OSDC и работающего с максимальной частотой 20 МГц.
Встроенная периферия, как уже отмечалось, — это 16-разрядная периферия, аналогичная используемой в 16-разрядных микроконтроллерах фирмы Fujitsu. Примером насыщения микроконтроллера семейства FR встроенной периферией может служить блок-схема микроконтроллера типа MB91364G (рис. 5). Приборы серии MB91F36x с встроенной Flash-памятью и интерфейсами CAN предназначены для использования в самых различных автомобильных и промышленных применениях. Так, сегодня они используются в высокопроизводительных измерительных системах, которым необходима специальная встроенная периферия, типа контроллеров шаговых двигателей, таймеров реального времени, генерато-
ров звукового сигнала, драйверов LED и PPG для управления интенсивностью свечения.
Описание стандартных модулей периферии, таких как таймеры-счетчики, ADC и DAC, часы реального времени и т. п., и их работа представлены в справочном пособии и основным отличием модулей можно считать то, что модули 16-разрядных микроконтроллеров располагают собственными регистрами переключения функций выводов, тогда как в приборах семейства FR переключение функций выводов организуется специальными регистрами переключения функций I/O. Кроме того, разрешение ADC и DAC увеличено до 10 разрядов.
Структуры модулей интерфейсов микроконтроллеров семейства FX и семейства 16LX практически идентичны, но отмеченные у стандартной периферии отличия, такие как управление I/O, касаются и модулей интерфейсов. Необходимо отметить, что в приборах семейства FR модули интерфейсов с интенсивным обменом данных (CAN, USB) подключаются к 32-разрядной принстонской шине (F-bus), как и встроенные RAM и Flash-память. Кроме того, в приборах семейства FR
бодовая скорость модулей UART, в том числе и с LIN-функциональностью, организуется специальными закрепленными за каждым модулем UART 16-разрядными таймерами (U-Timer).
Практически идентичны архитектуры контроллеров шаговых двигателей. Основное усовершенствование — введение детектора нулевого положения ротора и соответствующего регистра управления.
Как и все современные микроконтроллеры, приборы семейства FR оснащены средствами восстановления работоспособности системы (сброс по сторожевому таймеру, внешний сброс, сброс по подаче питания и т. п.). Ряд микроконтроллеров оснащен компараторами уровня — схемами обнаружения недона-пряжения и перенапряжения питания (alarm comparator). Используются два режима энергосбережения (Stop и Sleep) и, кроме того, режим Gear, в котором CPU и периферия работают с отличающимися в целое число раз частотами тактирования, что способствует оптимизации работы микроконтроллера в целом и энергопотребления в частности.
При разработке современных микроконтроллеров особое внимание уделяется электромагнитной совместимости, что связывается с исключительно плотным размещением компонентов на печатных платах минимальных размеров и, следовательно, сильным взаимовлиянием компонентов. Снижению уровня электромагнитного излучения способствует оснащение микроконтроллеров семейства FR тактовыми генераторами, работающими с недорогими кварцами невысокой частоты. Так, тактовый генератор серии MB91F36x работает с кварцем на 4 МГц. При этом встроенная схема PLL доводит частоту сигнала тактирования CPU до частоты в 64 МГц. Кроме того, ряд микроконтроллеров оснащен и тактовыми генераторами, работающими с резонаторами на частоту 32,768 кГц (аналогично субтактированию микроконтроллеров семейства 16LX), в том числе со схемой калибровки часов реального времени по кварцу с частотой 4 МГц. Еще одним средством снижения EMI является модуляция сигнала тактирова-
Модулятор сигнала тактирования
j— Формирователь
. . сигналов
’ тактирования
nz (4 МГц Р1±]
Управление
потреблением
Debug Unit
CAN х 1
Сторожевой Контроллер
таимер FR50CPU прерывании
RAM данных 12 кбайт
Блок поиска бита
Интерфейс
внешней
шины
П реобразовател ь Гарвардской шины
Flash память 256 кбайт
ROM загрузки 2 кбайт
^— FRTim х 2 —^
Быстрая RAM 4 кбайта
Интерфейс
R-шины
ICU х 4 OCUx4
PPGx4 l2C
RTim хЗ LEDx8
ADCx 12 NMI Int
Ext. Intx 8
RT Clock
SIOxl
(LIN)UART хЗ
DACx 2
Рис. 5. Блок-схема микроконтроллера MB91F364G
Компоненты и технологии, № 7'2004
Таблица. Номенклатура 32-разрядных микроконтроллеров семейства FR фирмы Fujitsu
Тип прибора Частота CPU, МГц е и н в о р ак бта у С Сверхоперативная RAM, кбайт RAM данных, кбайт Flash, кбайт Многофункциональные таймеры Таймер свободного счета 16-разр захват входа, каналов 16-разр сравнение выхода, каналов 16-разр PPG, каналов 16-разр. перезагруж. таймер, каналов в, о ало ана к к чиков 1 * 5 л сз й а ыр н в си рс е в е Р 10-разр ADC, каналов/время преобразования DAC, разрядов/каналов Интерфейс I2C 100/400 кГц, каналов UART+UTimer/SIO, каналов CAN, каналов в о ало ана к р, о б и & С со S /U ст/ о -х со S U Другая периферия Выводов I/O Внешние прерывания Разрядов адреса внешней шины/ частота, МГц Выводов CS Потребление, Вт Vcc, В Корпус
MB91F109 25 Нет 254 - - - - - - 4/5,6 - - 3/ - - - Кэш команд (1 кбайт), поддержка DRAM, 4 PWM 76 4 +NMI 25/25 6 0,5 3,3 100 QFP (0,65) 100 LQFP (0,5)
MB91F127 25 Нет 12 256 I/O T 4 4 4 - 8/5,2 - - 3/ - - - 84 25/25 6 3,3 100 LQFP (0,5)
MB91F128 510
MB91F133A 33 Есть 254 MFT 4 2/1, 8/16 8/5,0 8x3 - 5/ - - - Компаратор уровня входа, WFG для AC двигателей 133 24 24/25 6 0,5 3,3; 5 144 FBGA (0,8x0,8), 144 LQFP (0,5)
MB91F155A 33 Есть 32 510 MFT 4 4 2/1, 8/16 8/5,0 8x3 1/- 4/ - - - Макрос календаря 111 16 24/16,5 4 0,5 3,3 144 LQFP (0,5), 144 LQFP (0,65)
MB91F158 32 Нет 510 MFT 4 4 4 2/1,8/16 8/5,2 8x3 - 2/ - - - 94 16 24/25 4 0,5 3,3 120 LQFP (0,4)
MB91F233/L 33,6 Есть - 16 256 I/O T 4 4 2x8 2x4/ 1,69 8x(1 + 1) - 4/ - - - LCD 32x4, RTC, 2xPWC 98 16 Нет 3, 5/3 120 LQFP
MB91F264B 33 Нет - 256 MFT 4 16/8 8/16 - 8+2+2/ 1,2 - - 3/ - - - Макрос SUM (упрощ. DSP), WFG (в составе MFT), 2xPWC 76 10 Нет 0,56 5 100 QFP (0,65), 100 LQFP (0,5)
MB91F312A 40 Нет - 16 512 - - - - 4 - 10/10,0 - -/4 5/ - 1/1 PWC, OSDC, MS-IF и шина их выходов (20 МГц) 72 Нет 4 2,5; 3,3 144 LQFP (0,5)
MB91F353A 50 Есть 16 512 I/O T 4 4 1x8 8/1,48 8x2 -/1 4/ 2 - - 84 8 +NMI 21/25 4 0,85 3,3 120 LQFP (0,5)
MB91F355A 50 Есть 16 512 I/O T 4 4 2/1, 8/16 12/1,48 8x3 -/1 5/ 3 - - 126 16 +NMI 24/25 4 0,85 3,3 176 LQFP (0,5)
MB91F362GA 64 Есть 4+12 4 512 2xI/O T 4 4 - 16/5,6 10x2 1/1 3/ 2 3 - SMC (4 канала), генератор звука, компаратор уровня входа, RTC, 8 LED выводов, ROM загрузки (2 кбайта) 102 21/32 7 2,5 5 208 QFP (0,5)
MB91F364G 64 Есть 12 4 256 2xI/O T 4 4 4 12/7,4 10x2 -/1 2LIN + 1/1 1 RTC, 8 LED выводов, ROM загрузки (2 кбайта), блок ESDU 68 8 +NMI Нет 1,2 5 120 LQFP (0,5)
MB91F365GB 64 Нет 4+16 16 512 2xI/O T 2 4 2 8 6 - 8/5,6 - -/1 2/ 2 2 - SMC (4 канала), генератор звука, компаратор уровня входа, RTC, ROMзагрузки (2 кбайта) 120 8 Нет 1,3 5 120 LQFP (0,5)
MB91F366GB Есть 10x2
MB91F367GB 64 Нет 4+16 16 512 2xI/O T 2 4 2 4 3 8/5,6 - -/1 1/ 2 2 Компаратор уровня входа, RTC, ROMзагрузки (2 кбайта) 85 8 Нет 1,3 5 120 LQFP (0,5)
MB91F368GB Есть
MB91F369GA 64 Нет 4+16 16 512 - - - - 4 6 10/5,6 1/1 1/ 2 2 Компаратор уровня входа, генератор звука, RTC, ROM загрузки (2 кбайта) 53 8 24/32 7 2,5 5 160 QFP (0,65)
MB91F376GA 64 Есть 4+16 16 768 2xI/O T 2 4 2 8 6 8/5,6 -/1 2/ 2 2 SMC (4 канала), генератор звука, компаратор уровня входа, RTC, ROMзагрузки (2 кбайта) 54 8 Нет 1,3 5 120 LQFP (0,5)
Є-
ния. Суть этого приема заключается в том, что при незначительном изменении частоты тактирования (например, от 39,6 до 10,4 МГц при центральной частоте 40 МГц) энергия излучения на частоте 40 МГц «размазывается» по диапазону частот и пик мощности излучения при этом существенно снижается. Напомним, что первыми микроконтроллерами фирмы Р^йзи, оснащенными блоком модуляции, стали 16-разрядные микроконтроллеры серии МВ90Р390, модули которых описывались в справочном пособии [3].
Наличие ядра собственной разработки (не приобретенного по лицензии, как, например, АКМ7ТБМ1) позволило фирме Рщйзи вести работу по совершенствованию ядер семейства.
Последними приборами семейства РИ стали микроконтроллеры серий МВ9131х, МВ9135х и МВ912хх (см. таблицу). В основу приборов первых двух серий положено новое ядро РИ60, в котором, по утверждению специалистов фирмы, были проведены работы по оптимизации работы внутренних шин. Обратите внимание, микроконтроллер МВ91Р312 оснащен модулем контроллера символов ТУ-дисплея — модулем, который не встречался ни в семействе 16ЬХ, ни в других приборах семейства РИ. Основной задачей этого модуля является формирование символов (в первую очередь символов раз---------------------www.finestreet.ru -
нообразных меню), которые необходимо выводить на экран TV-приемника, игровой приставки и т. п. Возможность использования этого микроконтроллера в различной аппаратуре расширена наличием хоста и устройства USB.
Однако существенно больший уровень доработок был выполнен на ядре микроконтроллеров серии MB912xx — микроконтроллеров, в основу которых положено оптимизированное под нужды снижения размеров кристалла (следовательно, снижения стоимости приборов) и снижения потребления ядро FRLite (в ряде материалов фирмы это ядро обозначается как FR60Lite). Результатом оптимизации архитектуры стало прямое подключение Flash-памяти к I-шине, результатом оптимизации распределения сигналов тактирования стало снижение потребления. Предлагая потребителям микроконтроллеры серии FRLite, специалисты фирмы утверждают, что:
• это ядро позволило закрыть промежуток по производительности и стоимости между сегодняшними контроллерами 16LX и FR;
• производительность микроконтроллеров на ядре FRLite в пять раз выше, чем у приборов 16LX (20 MIPS при частоте 32 МГц), но потребление энергии (1 мА/МГц, что на 40% меньше, чем у типовых 32-разрядных RISC-ядер) и уровень EMI остались такими же, как у 16-разрядных CPU;
• это ядро еще больше упрощает переход из мира CISC 16LX в 32-разрядное RISC-пространство семейства FR;
• стоимость 32-разрядных приборов серии MB91F2xx очень близка к стоимости 16-разрядных приборов семейства F2MC-16LX. Несмотря на все доработки ядер, микроконтроллеры семейства FR остаются программно совместимыми, и для разработки систем на их основе используется одно и то же средство разработки — Softune Workbench — интегрированный пакет, работающий в среде операционных систем Windows 95/98/ NT4/2000/XP.
В стандартный пакет входят:
• ANSI C Compiler;
• Macro Assembler;
• Linker;
• Simulator;
• Emulator;
• C Checker;
• C Analyser.
Интерфейс пользователя Softune Workbench обеспечивает свободный доступ ко всем средствам разработки с большим количеством возможностей, позволяющих разработчику сконцентрировать свое внимание на разработке кода и процессе отладки, не задумываясь о том, как запустить компилятор или линкер и т. д.
Теперь заглянем немного вперед. Что же предложит разработчикам фирма Fujitsu
Компоненты и технологии, № 7'2004
в ближайшей перспективе? В конце октября 2003 года фирма Ри^ви сообщила о проведении работ по созданию ядра РИ80, самого мощного 32-разрядного ИКС-ядра микроконтроллеров семейства РИ. Побудительным мотивом к разработке нового ядра стало введение в Японии цифрового вещания, которое, как ожидается, увеличит спрос на цифровое ТУ, на средства записи БУБ и ИБЭ. Следовательно, возникнет потребность в высокопроизводительном СРи с необходимой для таких устройств производительностью.
Ядро РИ80 будет изготавливаться по технологии с топологическими нормами 0,18 мкм (для ядра РИ60 использовались топологические нормы 0,35 мкм), что позволит ядру работать с частотой тактирования до 200 МГц, что более чем в два раза выше частоты ранее разработанных приборов семейства РИ. При частоте 200 МГц процессор РИ80 будет обеспечивать производительность в 259 М1Р8, потребляя ток всего 140 мА (0,54 мА/М1РБ), что является одним из лучших соотношений для 32-разрядных ИКС-процессоров, изготавливаемых по технологии 0,18 мкм. Кроме того, РИ80 остается совместимым с системой ко-
манд семейства FR, позволяя потребителям, уже использующим приборы семейства FR, модернизировать свои разработки без замены ранее разработанных программных ресурсов.
Как и для ныне выпускающихся приборов семейства FR, разработка программных средств для приборов на основе ядра FR80 будет проводиться на основе пакета Softune Workbench.
Подведем итоги:
• В семейство микроконтроллеров FR входят приборы нового поколения, располагающие великолепной производительностью RISC-архитектуры и встроенными функциями 16-разрядной технологии.
• Семейство FR разработано специально под встраиваемые применения с ориентацией на следующие требования: 1) расширение возможностей обработки данных; 2) введение в систему команд RISC тех команд, которые необходимы для встраиваемых применений; 3) обеспечение высокой эффективности объектного кода и 4) насыщенность периферийными функциями.
• Оптимизацией приборов семейства FR под встраиваемые применения фирма
БиДйзи устранила ряд проблем, возникающих перед разработчиком при переходе от 8- и 16-разрядных к 32-разрядным ИКС-микроконтроллерам (такие проблемы, как отличающаяся встроенная периферия, иная система команд и увеличенный размер кода). ЖЯ
Литература
1. Крылов Е., Гаврилюк С. 16-разрядные ИазЬ-микроконтроллеры семейства Б2МС-16ЬХ фирмы РиДйзи // Компоненты и технологии. 2001. № 5.
2. Крылов Е. Новый виток развития: 16-разрядные ИазЬ-микроконтроллеры семейства Б2МС-16ЬХ фирмы РиДйзи // Компоненты и технологии. 2004. № 6.
3. Справочное пособие. 16-разрядные РіазЬ-микроконтроллеры фирмы РиДйзи. Приложение — два СБ-ИОМ с документацией и программными средствами. Москва: Консультационно-технический центр по микроконтроллерам.
4. http://www.cec-mc.ru
5. http://www.fme.fujitsu.com
