Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

Пак Дэниэл Дж.

Шрифт:
Функциональные модули в составе МК MC68HC912B32 MC68HC12BE32 MC68HC912BC32 MC68HC12BC32
Центральный процессор CPU12 + + + +
Системная магистраль + + + +
Память программ Flash 32Кб +   +  
Память программ однократно программируемая 32Кб   +   +
EEPROM 768 байт + + + +
ОЗУ 1 Кб + + + +
Модуль таймера TIM + + + +
Модуль аналого–цифрового преобразования ATD + + + +
Усовершенствованный модуль таймера ECT + + + +
Модуль широтно–импульсного модулятора PWM + + + +
Модуль контроллера асинхронного последовательного обмена SCI + + + +
Модуль
контроллера синхронного последовательного обмена SPI
+ + + +
Модуль контроллера последовательного обмена CAN     + +
Модуль контроллера последовательного обмена BDLC + + + +
Сторожевой таймер COP + + + +
Модуль отладки BDM + + + +
Модуль делителя для низкочастотной синхронизации + + + +

Рис. 1.7. Сравнительные характеристики микроконтроллеров семейства 68HC12B

1.4 Микроконтроллеры HCS12

Подобно семейству 68HC12, семейство HCS12 объединяет ряд микроконтроллеров с одинаковым процессорным ядром CPU HCS12, различающихся объемом резидентной памяти и набором периферийных модулей, интегрированных на кристалл МК. Различные модели МК в составе семейства имеют Flash память программ объемом до 512 Кб, оперативную память объемом до 12 Кб. Напряжение питания большинства моделей семейства — 5,0 В, что позволяет обеспечить электромагнитную совместимость в автомобильных применениях. Частота внутренней системной шины МК семейства HCS12 равна 25 МГц, что существенно увеличивает их производительность по сравнению с МК семейства 68HC12.

Все модели МК семейства HCS12 имеют в своем составе следующие функциональные блоки:

• Оперативное запоминающее устройство и постоянное запоминающее устройство трех типов: Flash, EEPROM, масочного типа;

• Порты с двунаправленными линиями ввода/вывода;

• Модуль таймера с 16–разрядным счетчиком временной базы и 8 каналами захвата/сравнения;

• Подсистему последовательного обмена с несколькими контроллерами ввода/вывода различных стандартов (SCI, SPI, CAN и др.);

• Модуль АЦП с 8–и или 10–разрядным представлением результата;

• Модуль ШИМ с разрешением 8 или 16 разрядов.

Структура МК MC9S12DP256B представлена на рис. 1.8. Обратите внимание, что большая часть периферийных модулей этого МК аналогична модулям микроконтроллеров семейства 68HC12. От ранее рассмотренного МК MC68HC912B32 микроконтроллер DP 256 отличает увеличенный до 256 кб объем Flash памяти программ, наличие в его составе модуля усовершенствованного таймера ECT, двух 8–канальных модулей аналого–цифрового преобразования ATD, пяти контроллеров интерфейса информационной сети в стандарте CAN.

Рис. 1.8. Структура микроконтроллера MC9S12DP256B

1.4.1. Семейство HCS12

Семейство HCS12 объединяет более 30 моделей МК. Однако мы не хотим концентрировать внимание читателя на изучении модельного ряда HCS12, поскольку детальное знание различных представителей семейства необходимо при профессиональной деятельности. А в процессе обучения мы наоборот, хотим использовать общность структуры и режимов работы функциональных модулей МК 68HC12 и HCS12. Поэтому в рамках этого первого знакомства с семейством HCS12 ограничимся рассмотрением системы условных обозначений МК и кратким обзором структуры некоторых МК семейства.

1.4.2. Обозначения МК

Каждая модель МК в составе семейства 68HC12/HCS12 имеет собственное сокращенное обозначение. Это обозначение используется для маркировки корпуса МК и при заказе ИС МК у производителя. Система сокращенных обозначений для МК семейства 68HC12 и HCS12 представлена на рис. 1.9. Обратите внимание, что каждое поле в сокращенной записи отражает определенную техническую характеристику изделия. В перечень технических характеристик входят не только структура МК и частота тактирования (функциональные характеристики), но и тип корпуса, диапазон рабочих температур, т.е. характеристики, связанные с конструктивным исполнением и условиями эксплуатации конечного изделия.

Рис. 1.9. Система обозначений МК семейства 68HC12/HCS12

1.4.3. Модельный ряд HCS12

В настоящее время компания Motorola/Freescale Semiconductor выпускает около 40 МК с процессорным ядром HCS12 (рис. 1.10 [1] ). Традиционно для Motorola/Freescale Semiconductor все МК одного семейства группируются в серии по схожести периферийных устройств. Внутри серии МК различаются объемом резидентной памяти и числом линий портов ввода/вывода. Все МК семейства HCS12 внутри одной серии совместимы по выводам корпусов, благодаря чему на печатную плату можно установить МК с большей памятью без изменения платы.

1

таблица рис. 1.10 была дополнена авторами перевода с учетом выпущенных в 2005–2006 г.г. новых моделей МК семейства HCS12.

Тип МК ПЗУ FLASH, байты ОЗУ, байты EEPROM, байты Число линий ввода/вывода Контроллеры последовательных интерфейсов Таймер Число каналов/разрядность АЦП Число каналов/разрядность Модуль ШИМ Число каналов/разрядность Специальные модули *) Частота шины CPU, МГц Напряжение питания, В
Серия А
MC9S12A32 32000 4096 1024 91 IIC 2 SCI SPI 8/16 8/10 4/16 8/8    25 5
MC9S12A64 65536 4096 1024 59 91 IIC 2 SCI SPI 8/16 8/10 4/16 7/8 8/8   25 5
MC9S12A128 MC9S12A128B 131072 8192 2048 59 91 IIC 2 SCI SPI 8/16 8/10 4/16 8/8 EBUS 25 5
MC9S12A256B 26144 12288 4096 59 91 IIC 2 SCI SPI 8/16 2/10 3/10 8/10 4/16 8/8 EBUS 25 5
MC9S12A512 512000 4096 1024 59 IIC 2 SCI SPI 8/16 16/10 7/8   25 5
Серия С
MC9S12C32 32000 2000 нет 60 CAN SCI SPI 8/16 8/10 6/8 LVI 16 25 3,3 5,0
MC9S12C64 64000 4000 нет 60 CAN SCI SPI 8/16 8 6/8 LVI 25 3,3 5,0
MC9S12C96 96000 4000 нет 60 CAN SCI SPI 8/16 8 6/8 LVI 25 3,3 5,0
MC9S12C128 128000 4000 нет 60 CAN SCI SPI 8/16 8 6/8 LVI 25 3,3 5,0
Серия D
MC9S12D32 32000 4096 1024 91 CAN IIC 2 SCI SPI 8/16 8/10 4/16 8/8   25 5,0
MC9S12D64 65536 4096 1024 59 91 CAN IIC 2 SCI SPI 8/16 8/10 4/16 7/8 8/8   25 5,0
MC9S12DJ64 65536 4096 1024 59 91 CAN IIC J1850 2 SCI SPI 8/16 8/10 4/16 7/8 8/8   25 5,0
MC9S12DB128 131072 8192 2048 91 BYTE-FLIGHT 2 CAN 2 SCI 2 SPI 8/16 16/10 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DB128B 131072 8192 2048 91 BYTE-FLIGHT CAN 2 SCI 2 SPI 8/16 16/10 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DG128 MC9S12DG128B 131072 8192 2048 59 91 2 CAN IIC 2 SCI SCP 2 SPI 7/16 8/16 16/10 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DG256B 26144 12288 4096 91 2 CAN IIC 2 SCI 2 SPI 8/16 16/10 4/16 8/8 EBUS LVI 25 5,0
MC9S12DJ128 MC9S12DJ128B 131072 8192 2048 59 91 2 CAN IIC J1850 2 SCI 2 SPI 7/16 8/16 8/10 4/16 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DJ256B 262144 12288 4096 59 91 2 CAN IIC J1850 2 SCI 3 SPI 7/16 8/16 8/10 4/16 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DP256B 262144 12288 4096 91 5 CAN IIC J1850 2 SCI 3 SPI 8/16 16/10 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DP512 512000 12288 4096 91 5 CAN IIC J1850 2 SCI 3 SPI 8/16 16/10 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DT128 MC9S12DT128B 131072 8192 2048 91 3 CAN IIC 2 SCI 2 SPI 8/16 8/10 4/16 8/8 EBUS 25 5,0
MC9S12DT256B 262144 12288 4096 91 3 CAN IIC 2 SCI 2 SPI 8/16 8/10 4/16 8/8 EBUS LVI 25 5,0
Серия E
MC9S12E64 65536 4096 8192  нет 59 91 IIC 3 SCI SPI 4/16 16/10 6/8 PWMF 2 DAC 25 5,0
Серия G
MC9S12GC16 16000 2000 нет 60 SCI SPI 8/16 8/10 6/8 LVI 16 25 3,3 5,0
MC9S12GC32 32000 2000 нет 60 SCI SPI 8/16 8/10 6/8 LVI 16 25 3,3 5,0
MC9S12GC64 64000 4000 нет 60 SCI SPI 8/16 8/10 6/8 LVI 25 3,3 5,0
MC9S12GC96 96000 4000 нет 60 SCI SPI 8/16 8/10 6/8 LVI 25 3,3 5,0
MC9S12GC128 128000 4000 нет 60 SCI SPI 8/16 8/10 6/8 LVI 25 3,3 5,0
Серия H
MC9S12H128 131072 6000 4096 99 2 CAN IIC 2 SCI SPI 8/16 16/10 4/16 8/8 EBUS LVI LCD 32x4 MC 24 16 5,0
MC9S12H256 262144 12288 4096 99 2 CAN IIC 2 SCI SPI 8/16 16/10 4/16 8/8 EBUS LVI 16 5,0
Разные
МК
MC9S12NE64 64000 8000 нет 48 80 Ethernet IIC 2 SCI SPI 4/16 8/10 нет RTI 25 3,3 5,0
MC9S12T64 65536 2048 2048   SCI SPI 8/16 8/10 4/16 8/8     5,0
MC9S12UF32 32768 3584 нет 75 SCI USB 2.0 8/16       30 5,0

Рис. 1.10. Технические характеристики МК семейства HCS12

Примечание:

EBUS — модуль интерфейса внешней магистрали;

LVI — модуль контроля за пониженным напряжением питания;

RTI — модуль меток реального времени;

PWMF — модуль специализированного генератора для управления силовыми коммутаторами в электроприводе;

DAC — модуль одноканального ЦАП;

LCD 32x4 — контроллер управления ЖКИ-дисплеем (4 группы по 32 сегмента);

MC 24 — 24 выхода с повышенной токовой нагрузкой для управления маломощными шаговыми электродвигателями.

Сегодня в состав семейства HCS12 входят 6 серий. Серия А — МК общего применения с тремя типами относительно простых контроллеров последовательных интерфейсов. Серии С и CG — недорогие модели без EEPROM, способные работать при пониженном напряжении питания. Серия D, объединяющая наибольшее число МК, ориентирована на использование в CAN–приложениях. Отдельные модели содержат до 5 CAN–контроллеров на кристалле! Серия E — МК с встроенным ШИМ–генератором для управления электроприводом. Серия H — специализированные МК для управления приборными панелями автомобилей, содержат драйверы шаговых двигателей стрелочных индикаторов и контроллер управления ЖК–индикатором. Указанная производителем специализация не препятствует использованию этих МК в устройствах другого типа с многофункциональными приборными панелями. Три последних МК в таблице рис. 1.10 — родоначальники новых серий. Среди них особенно интересен МК HC9S12NE64 c контроллером 10/100 Ethernet на кристалле.

Поделиться:
Популярные книги

Вперед в прошлое 2

Ратманов Денис
2. Вперед в прошлое
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Вперед в прошлое 2

Главная роль 4

Смолин Павел
4. Главная роль
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Главная роль 4

Крестоносец

Ланцов Михаил Алексеевич
7. Помещик
Фантастика:
героическая фантастика
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Крестоносец

Отмороженный 3.0

Гарцевич Евгений Александрович
3. Отмороженный
Фантастика:
боевая фантастика
рпг
5.00
рейтинг книги
Отмороженный 3.0

Я еще не князь. Книга XIV

Дрейк Сириус
14. Дорогой барон!
Фантастика:
юмористическое фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Я еще не князь. Книга XIV

Идеальный мир для Лекаря 26

Сапфир Олег
26. Лекарь
Фантастика:
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Идеальный мир для Лекаря 26

Кодекс Крови. Книга IV

Борзых М.
4. РОС: Кодекс Крови
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Кодекс Крови. Книга IV

Снегурка для опера Морозова

Бигси Анна
4. Опасная работа
Любовные романы:
современные любовные романы
5.00
рейтинг книги
Снегурка для опера Морозова

Шериф

Астахов Евгений Евгеньевич
2. Сопряжение
Фантастика:
боевая фантастика
постапокалипсис
рпг
6.25
рейтинг книги
Шериф

Измена. Он все еще любит!

Скай Рин
Любовные романы:
современные любовные романы
6.00
рейтинг книги
Измена. Он все еще любит!

Неудержимый. Книга III

Боярский Андрей
3. Неудержимый
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Неудержимый. Книга III

Чужая семья генерала драконов

Лунёва Мария
6. Генералы драконов
Фантастика:
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Чужая семья генерала драконов

Адвокат вольного города

Парсиев Дмитрий
1. Адвокат
Фантастика:
городское фэнтези
альтернативная история
аниме
5.00
рейтинг книги
Адвокат вольного города

Изгой Проклятого Клана. Том 2

Пламенев Владимир
2. Изгой
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Изгой Проклятого Клана. Том 2