За різними оцінками, щороку виробляється більше семи мільярдів двигунів. Через високу вартість, менше 20% з них мають електронне управління. Але при використанні електронного управління, за рахунок заощадження енергії можна багаторазово виправдати вартість приводу з керуванням. Цей факт відомий давно, внаслідок чого швидкими темпами розвиваються контролери і процесори для цифрового управління двигунами. Так, уже відбувся перехід від 8-бітних ядер до 16- і 32-бітовим, що дозволяє реалізувати більш складні алгоритми управління.
Розглянемо відмінності використання мікроконтролера і мікропроцесора (DSP) для цифрового управління. Традиційні мікроконтролери спеціалізовані для додатків управління, з невеликим розміром програми, легко програмуються, але погано здійснюють обробку сигналів. Навпаки, традиційні DSP призначені для складної цифрової обробки сигналів, операцій над матрицями, складно програмуються і не зовсім підходять для додатків управління.
Мал. 1. Ядро цифрових сигнальних контролерів від Freescale
Компанія Freescale пропонує поєднання мікроконтролерів і цифрових сигнальних процесорів, так звані цифрові сигнальні контролери (рисунок 1), що володіють такими властивостями:
- Команди, оптимізовані для управління, цифрової обробки, матричних операцій;
- Компактний асемблерний і Сі-код;
- Простота програмування;
- Висока продуктивність і розширене адресний простір.
Цифрові сигнальні контролери (DSC) компанії Freescale знаходять застосування в таких областях, як:
- автомобільна промисловість (EPAS, гальмування, X-Wire, трансмісія, привід гідро- або пневморозподільника, стартери, датчики інерції, управління двигунами);
- предмети домашнього побуту (пральні машини, холодильники, посудомийні машини, індуктивні печі);
- промисловість (імпульсні джерела живлення, частотні інвертори, безперебійні джерела живлення);
- торгові автомати, вимірювальні пристрої, системи безпеки, інтелектуальні іграшки.
Сімейство цифрових сигнальних контролерів, 56F8xxx, складається з трьох груп, 56F80xx, 56F81xx, 56F83xx, побудованих на базі ядра 56800E і розрізняються по продуктивності, обсягу пам'яті і функціональності (таблиця 1).
Таблиця 1. DSC сімейства 56F8xxx
56F80xx 56F81xx 56F83xx Продуктивність, MIPS 32 40 60 Обсяг Flash-пам'яті, кБ 16 ... 128 32 ... 512 32 ... 512 Обсяг RAM-пам'яті, кБ до 8 до 2 4 ... 32. Каналів 12-бітної. АЦП до 16. до 16. до 16 Виходів ШІМ до 6 до 6 до 12 Послідовні інтерфейси до 2 SCI, до 2 SPI, I2C, CAN SCI, SPI до 2 SCI, до 2 SPI, до 2 CAN GPIO до 53 до 76 до 76 Число висновків 32 ... 64 48 ... 160 48 ... 160
КОРОТКИЙ ОПИС ЯДРА 56800Е
16-бітове ядро (рис. 2) цифрових сигнальних контролерів побудовано на основі Гарвардської архітектури. Містить умножитель, який здійснює 16 × 16-бітну операцію множення з накопиченням за один цикл, чотири 36-бітних акумулятора, 32-бітове арифметичне і логічне мультібітний зрушує пристрій, 3 внутрішніх адресних шини, 4 внутрішніх шини даних. Система команд підтримує як команди цифрової обробки сигналу, так і команди управління. Типи операндів: байти (8 біт), 16-бітові слова (цілі і дробові), 32-бітові слова (дробові). Акумулятор є 36-бітний регістр. Вектора переривань можуть розташовуватися в будь-якому місці пам'яті. Підтримується чотири рівні пріоритетів вкладених переривань. Вищий пріоритет у немаскируемого переривання. Програмні системні переривання на кожному рівні пріоритету. Підтримуються швидкі переривання, що дозволяють в 2-3 рази швидше здійснити обробку події.
ПЕРИФЕРІЙНІ ПРИСТРОЇ РОДИНИ
Найбільший набір периферійних пристроїв містить серія 56F83xx, що можна побачити на рис. 2.
Мал. 2. Ядро 56800Е цифрових сигнальних контролерів 56F8xxx
Серія 56F810x відрізняється наступним набором периферійних пристроїв:
- Підбудовується внутрішній релаксаційний генератор і кварцовий генератор;
- Програмована ФАПЧ;
- Робоча частота периферійних пристроїв до 96 МГц;
- До 6 виходів ШІМ з 4-ма переривань помилково;
- До 8 каналів 12-бітного АЦП;
- Внутрішнє або зовнішнє опорне напруга Vref;
- Синхронізація між ШІМ і АЦП;
- Чотири 16-бітних таймера загального призначення;
- SCI (сумісний з LIN), SPI, I2C;
- До 26 GPIO;
- Налагоджувальний інтерфейс JTAG / EOnCETM.
Сімейство 56F800x має найпростіший набір периферійних пристроїв:
- До 6 виходів ШІМ;
- До 16 каналів 12-бітного АЦП;
- До 2 12-бітних ЦАП;
- До 8 16-бітових таймера загального призначення;
- До 53 GPIO;
- SCI, SPI, I2C, CAN;
- Налагоджувальний інтерфейс JTAG / EOnCETM.
Для серії 56F83xx компанія Freescale пропонує отладочную плату MC56F8300DSK. На платі встановлений DSC 56F8323 і новий датчик електричного поля MC33794 для безконтактного виявлення об'єкта і його переміщення в просторі. На платі також реалізований JTAG-to-LPT-конвертер, який спрощує налагодження програм користувача. Налагоджувальний комплект MC56F8300DSK включає всі необхідні складові для швидкого старту: CD з пакетом безкоштовно ліцензованого програмного забезпечення «CodeWarrior Development Studio» для програм, обсяг яких не перевищує 16 Kбайт, блок живлення, необхідні кабелі.
Мал. 3. Ядро і периферійні пристрої серії 56F83xx
А для 56F80xx існує демонстраційна плата DEMO56F8013. З цією платою розробку програми можна провести швидко і легко завдяки встановленому на платі інтерфейсу RS-232, призначеним для користувача светодиодам, кнопок і роз'єму дочірньої плати, який забезпечує моніторинг зовнішніх сигналів і можливість розширення системи за рахунок призначених для користувача опцій.
У комплект входить демонстраційна плата DEMO56F8013, керівництво по установці, Metrowerks CodeWarrior Development studio на компакт-диску, блок живлення, JTAG-адаптер з LPT-кабелем, вихідні тексти програм на компакт-диску.
З питань отримання технічної інформації, замовлення зразків і постачання звертайтеся в компанію КОМПЕЛ. Е-mail: [email protected] .
MC9S08LCxx пішов в серію
Компанія Freescale Semiconductor оголосила про початок серійного виробництва нової лінійки мікроконтролерів сімейства S08 - MC9S08LCxx
Основні області застосування мікроконтролера MC9S08LCxx:
• різні портативні / мобільні пристрої;
• панелі діагностики / індикації / управління;
• медичні діагностичні прилади;
• системи безпеки;
• системи клімат-контролю;
• лічильники електроенергії;
• побутова техніка та ін.
Основні характеристики MC9S08LCxx:
• Частота ядра 40 МГц, частота шини 20 МГц;
• FLASH-пам'ять з двома незалежними блоками, можливість одночасного виконання коду з одного блоку і записи в інший блок, повна емуляція EEPROM в кожному з блоків;
• LCD-модуль РКІ:
- Сумісний з 3В і 5В РКІ,
- Максимальні конфігурації: 4х40, 3х41 (80 pins), 4х32, 3х33 (64 pins);
• SCI / UART-модуль;
• 2хSPI-модуля;
• KBI-модуль обробки зовнішніх переривань / клавіатури;
• I2C - модуль послідовного інтерфейсу;
• 2хTPM (16 біт) - модуль таймерів / ШІМ;
• ADC-модуль АЦП:
• ACM-модуль аналогового компаратора з внутрішнім опорним напругою, програмовані переривання, робота у всьому діапазоні напряженій- full rail-to-rail;
• RTI-модуль переривання реального часу;
• STOP modes - 3 режими зупинки з відключенням / включенням різних периферійних модулів;
• Діапазон робочих напруг і температур - 1,8 ... 3,6 В, -40 ... 85 ° С, відповідно.
Code Composer StudioTM - платинова версія
CCStudio Platinum - єдина інтегрована середовище розробки, налагодження і тестування додатків для всіх процесорів, що випускаються компанією Texas Instruments. Платинова версія CCStudio включає підтримку новинок TI - двоядерних процесорів DaVinci і TMS320C64x + DSP, а також диспетчер компонентів (Component Manager), що дозволяє розробникам легко встановити і випробувати новий компілятор або ядро DSP / BIOS, перш ніж переводити на нього весь проект.
Ядро реального часу DSP / BIOS використовується в якості основи ПО, створюваного для систем DSP на базі процесорів TI. Серед нових засобів ядра - бібліотека API керування електроживленням, що дає розробникам можливість програмно впливати на напругу і частоту роботи процесора, відключати зовнішні пристрої і виконувати інші дії для зниження енергоспоживання. Зараз підтримка управління електроживленням поширюється на процесори TMS320C55x, надалі вона буде надана і для інших платформ.
В ядро включена також бібліотека підтримки черги повідомлень (MSGQ), що реалізує взаємодію між процесорами. Тепер програми можуть використовувати один і той же API для взаємодії між завданнями незалежно від того, виконуються вони на одному процесорі або на різних. Це спрощує розробку додатків і надає програмістам більше можливостей для розпаралелювання обчислень.
В ядро включена також бібліотека підтримки черги повідомлень (MSGQ), що реалізує взаємодію між процесорами. Тепер програми можуть використовувати один і той же API для взаємодії між завданнями незалежно від того, виконуються вони на одному процесорі або на різних. Це спрощує розробку додатків і надає програмістам більше можливостей для розпаралелювання обчислень.
В ядро включена також бібліотека підтримки черги повідомлень (MSGQ), що реалізує взаємодію між процесорами. Тепер програми можуть використовувати один і той же API для взаємодії між завданнями незалежно від того, виконуються вони на одному процесорі або на різних. Це спрощує розробку додатків і надає програмістам більше можливостей для розпаралелювання обчислень.
Нарешті, нове ядро підтримує і специфічні можливості, що надаються процесором TMS320C64x +.
джерело:
http://www.pcweek.ru/
Про компанію
...Читати далі
