Freescale單片機(jī)概述.PPT

1、第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.1第二章 freescale單片機(jī)概述2-1 freescale2-1 freescale單片機(jī)發(fā)展歷程單片機(jī)發(fā)展歷程2-2 2-2 freescale 8位單片機(jī)位單片機(jī)2-3 2-3 freescale 16位單片機(jī)位單片機(jī)2-4 2-4 freescale 32位單片機(jī)位單片機(jī)內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.22-1 freescale單片機(jī)發(fā)展歷程freescale公司單片機(jī)的發(fā)展演變概況 mc6800mc6809mc68000mc6801hc11mc6805hc05hc08hcs08rs08

2、hc129s129s12xmc68020hc16arm corem.corepowerpc corecoldfiredragonballmc6804hc04第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.32-2 freescale 8位單片機(jī)位單片機(jī)l主流的8位單片機(jī)中，主要有3個系列：lmc68hc08lmc68hcs08lmc68rs08l分別是cpu08、s08和rs08內(nèi)核rs08hc08hcs08簡化的簡化的s08低成本，小封裝低成本，小封裝通用，型號廣泛通用，型號廣泛高性能高性能低功耗低功耗第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.4 mc68hc08系列 l mc

3、68hc08系列單片機(jī)采用cpu08內(nèi)核，于1999年中期推出，以逐步實(shí)現(xiàn)mc68hc05各系列產(chǎn)品的升級換代。l mc68hc08系列單片機(jī)包含十幾個系列，一百多個型號。所有型號的單片機(jī)都集成了看門狗模塊，定時器都是16位的，且具有輸入捕捉、輸出比較和脈寬調(diào)制功能。內(nèi)含系統(tǒng)集成模塊（system integration module，sim），它是協(xié)調(diào)cpu與各模塊時序關(guān)系的系統(tǒng)級控制器，主要實(shí)現(xiàn)時鐘控制系統(tǒng)、復(fù)位控制系統(tǒng)和中斷控制系統(tǒng)。 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.51. 帶液晶驅(qū)動的帶液晶驅(qū)動的mc68hc908lj/lk系列單片機(jī)系列單片機(jī) 2.彩色液晶監(jiān)視器控

4、制的mc68hc908ld60、mc68hc908ld64 它們可產(chǎn)生液晶監(jiān)視器用的行同步信號和場同步信號、極性探測與控制信號等 。3.帶can總線接口的gz系列和az系列 帶有sci(異步串行通信接口 )、spi(同步串行通信接口 )和can(控制器局域網(wǎng))串行通訊總線接口 。4.帶usb模塊的mc68hc908jb、jg、jt、jw、ld、bd等系列5.用于電機(jī)變頻控制的mc68hc908mr8/16/32 內(nèi)帶有6路12位的脈寬調(diào)制模塊pwm，可設(shè)定為中心對齊或邊沿對齊方式，用于交流電動機(jī)、直流無刷電動機(jī)和開關(guān)磁阻電動機(jī)等的控制。 6.帶無線發(fā)射功能的mc68hc908rf2 第第2章章

5、 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.6 mc68hcs08系列系列 mc68hcs08系列單片機(jī)采用了比cpu08速度快的s08內(nèi)核。 l有多種電壓管理模式，包括具有20na的power-down模式。l采用“零組件”設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)mcu從“stop”模式的自動啟動，電流可降到0.7ma。l工作電壓為2.1v時，cpu和總線速率最高分別可達(dá)40mhz與20mhz；工作電壓為1.8v時，cpu和總線的最高速率分別為16mhz和8mhz。l第三代0.25m的flash技術(shù)，提供應(yīng)用程序的重復(fù)編寫和數(shù)據(jù)存儲能力。l高度集成了4個串行通信接口，1個8路10位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和最多8個定時器/pwm。 低

6、功耗和高性能的特性決定了s08內(nèi)核產(chǎn)品更適合用在電池供電或便攜式應(yīng)用中。第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.7 mc9rs08系列系列 在小型產(chǎn)品應(yīng)用中，也許并不需要cpu08或s08所具備的豐富功能，且8位單片機(jī)正逐漸向著小型化應(yīng)用發(fā)展，于是freescale推出了效率更高、成本更低的基于rs08內(nèi)核的mc9rs08系列單片機(jī)。 rs08內(nèi)核是精簡的s08指令集內(nèi)核，它精心為16k以下的flash和引腳數(shù)目較少的設(shè)備而設(shè)計(jì)。 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.8freescale單片機(jī)的命名規(guī)則 產(chǎn)品狀態(tài)。mcfully qualified（合格）；pcpr

7、oduct engineering（測試品） ； xc表示部分合格品，有限質(zhì)量保證，用于性能評估的器件 。存儲器類型標(biāo)志?！盁o”表示片內(nèi)帶rom或片內(nèi)沒有程序存儲器；7表示片內(nèi)帶eprom或一次可編程rom（one time programmable rom，otprom）；8表示片內(nèi)帶eeprom (electrically erasable programmable read-only memory) ;9表示片內(nèi)帶閃存flash eeprom。芯片內(nèi)核類型。如08表示hc08內(nèi)核、s08表示hcs08內(nèi)核、rs08表示rs08內(nèi)核、s12是基于速度更快的cpu12內(nèi)核等。第第2章章 fr

8、eescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.9子系列型號標(biāo)志。如gp、gb、gz等。存儲器大小。如256表示內(nèi)部集成256kb的flash等。flash版本標(biāo)志，反映不同的擦寫電壓、時間等。工作溫度范圍標(biāo)志?！盁o”表示商用溫度范圍070；c表示-4085；v表示-40105；m表示-40125。封裝形式 。如:p為雙列直插dpi封裝。選用某款芯片制作電路板時要特別注意封裝形式。e表示lead free packaging，即無鉛封裝。 在之后有些還有一個可選項(xiàng)，例如mc68hc912b32acfue8，此處的“8”表示總線速度為8mhz。 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.102-3

9、 freescale 16位單片機(jī)位單片機(jī)根據(jù)內(nèi)核的不同，可把freescale的16位單片機(jī)分為mc68hc12系列mc9s12系列mc9s12x系列mc68hc12系列單片機(jī)系列單片機(jī)mc68hc12系列目前有a、b、d三個子系列，十幾種型號。 mc68hc12b系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.11mc68hc12d系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.12mc9s12系列單片機(jī)系列單片機(jī) mc9s12系列單片機(jī)（也稱為hcs12系列，簡稱s12系列）是基于速度更快的cpu12內(nèi)核的單片機(jī)系列。目前該系列單片機(jī)有mc9s12a、b、

10、c、d、e、g、h、k、q、r、t等系列。 mc9s12a系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.13mc9s12g系列單片機(jī) mc9s12e系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.14帶can總線的mc9s12b系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.15帶can總線的mc9s12d系列第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.16帶液晶驅(qū)動的mc9s12h系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.17不同點(diǎn) rom大小 ram大小 eeprom大小 flash容量 i/o口數(shù) 串行口 a

11、/d轉(zhuǎn)換器第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.18mc9s12x系列單片機(jī)系列單片機(jī) s12x系列單片機(jī)最大的特點(diǎn)是增加了一個平行處理的外增加了一個平行處理的外圍協(xié)處理器圍協(xié)處理器xgate模塊模塊。 xgate是一個獨(dú)特的、完全獨(dú)立可編程的協(xié)處理器，可單獨(dú)對所有的外圍模塊和ram進(jìn)行操作。專門處理中斷和i/o,提高系統(tǒng)的實(shí)時性能。canadc傳感器xgatecpuram模塊如圖所示，xgate模塊直接讀取adc數(shù)據(jù)，并在ram中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后發(fā)送到can總線上，這期間不需cpu的介入。 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.19s12x v1 s12xd系

12、列：帶有can總線； s12xhz系列：帶lcd和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊。s12x v2 s12xe系列：12位adc； s12xs系列：沒有xgate。第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.20mc9s12xa系列單片機(jī) mc9s12xb系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.21mc9s12xd系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.22mc9s12xe系列單片機(jī) 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.232-4 freescale 32位單片機(jī)位單片機(jī)1979年，motorola推出的mc68000（68k）系列的cp

13、u，片內(nèi)寄存器32位，外部總線16位。在此基礎(chǔ)上，以后繼續(xù)推出了m.core系列、powerpc系列、dragon ball（龍珠）系列和coldfire（冷火）系列的微控制器。1. 以以cpu32/68k系列為系列為cpu的的32位單片機(jī)位單片機(jī)cpu32/68k系列是一款經(jīng)典的、設(shè)計(jì)相當(dāng)成功的32位cpu，它有68k m683xx系列、68k m680 x0系列和dragonball系列。其中m680 x0系列包括mc68000、mc68020、mc68030、mc68040和mc68060。第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.242. 以以coldfire為為cpu的的3

14、2位單片機(jī)位單片機(jī)freescale的coldfire單片機(jī)系列是傳統(tǒng)的68k系列的替代產(chǎn)品。coldfire繼承了68k的內(nèi)核技術(shù)，采用了與68k源碼級兼容的指令系統(tǒng)，具有變長risc架構(gòu)，同時增強(qiáng)了多媒體處理和外部連接能力。coldfire目前已經(jīng)有v2、v3、v4等多種內(nèi)核版本。 3. 以以powerpc為為cpu的的32位單片機(jī)位單片機(jī)90年代，apple、ibm和motorola共同開發(fā)了基于精簡指令流risc技術(shù)的32位cpu powerpc（performance optimized with enhanced risc powerful cpu），其特點(diǎn)是可伸縮性好、方便靈活。

15、以powerpc為cpu的32位freescale單片機(jī)目前有mpc5xx系列、mpc52xx系列、mpc55xx系列、mpc6xx、mpc7xx系列、mpc7xxx系列和powerquicc系列。其中powerquicc又分多個系列。 第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.254. arm系列系列32位單片機(jī)位單片機(jī)arm是英國的著名半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，只出售設(shè)計(jì)，自己不生產(chǎn)芯片。arm公司設(shè)計(jì)的32位risc處理器，內(nèi)核耗電少、成本低、功能強(qiáng)，特有16/32位雙指令集，已成為移動通信、手持計(jì)算、多媒體數(shù)字消費(fèi)等嵌入式解決方案的risc標(biāo)準(zhǔn)，市場占有率超過了75。 5. 以以m.c

16、ore為為cpu的的32位單片機(jī)位單片機(jī)m.core是freescale公司自行設(shè)計(jì)的一款risc級低功耗32位cpu內(nèi)核，性能和功耗方面都優(yōu)于arm7。m.core 僅用了8萬個晶體管, 0.25mm工藝下面積只有1.1mm2。m.core 有較高的碼密度和編程效率，應(yīng)用程序比其它32位cpu少占用約30%存儲空間。該系列單片機(jī)有mmc2001/3、mmc2107、mmc2113/4等型號 。第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.26芯片封裝知識簡介芯片封裝知識簡介雙列直插式 (dual inline package, dip) 絕大多數(shù)中小規(guī)模ic均采用這種封裝形式，引腳10

17、0 專用工具（表面安裝設(shè)備smd ）裝卸 高頻使用、可靠性高，封裝面積小第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.28芯片封裝知識簡介芯片封裝知識簡介引腳網(wǎng)格陣列（pin grid array，pga） 專用pga插槽 操作方便，可靠性高，但電耗大 intel cpu中80286、80386和某些486 zif（zero insertion force）插座，486以后第第2章章 freescale單片機(jī)概述單片機(jī)概述.29芯片封裝知識簡介芯片封裝知識簡介球狀網(wǎng)格陣列（ball grid array，bga） 100mhz, 208pin bga封裝引腳數(shù)雖然增多，但引腳間距大于qfp 傳輸延遲小，散熱性能好(可控塌陷封裝法)