Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Микроконтроллеры фирмы AMD

Свернуть
X
Свернуть

  • Микроконтроллеры фирмы AMD

    Фирма Advanced Micro Devices широко известна как один из ведущих мировых производителей процессоров для PC, flash-памяти, телекоммуникационных и сетевых решений. Но в то же время AMD является, пожалуй, единственным, кроме Intel, производителем процессоров семейства x86, предназначенных для применения во встраиваемых системах.
    Работу с процессорами семейства x86 фирма AMD, как и ряд других, начинала с выпуска лицензированных у Intel прототипов. Однако с появлением 80486 ситуация несколько изменилась. AMD стала самостоятельно заниматься разработками процессоров, совместимых с семейством x86, чем вызвала сильное недовольство Intel и долгие судебные разбирательства по поводу лицензирования. И если первые изделия практически целиком повторяли оригинал, то последнее детище AMD — Athlon (K7) — сильно отличается от процессоров Intel, что не помешало ему быстро завоевать огромную популярность.

    Идея применения процессоров семейства x86 во встраиваемых системах была заложена еще Intel, которая выпустила встраиваемые варианты своих кристаллов i186, i386, а позднее и i486. Применение подобных процессоров во встраиваемых системах удобно в первую очередь с точки зрения разработки, поскольку практически единственным средством, необходимым разработчику, является персональный компьютер. Кроме того, для семейства x86 накоплено огромное количество программного обеспечения, которое с минимальными переделками может быть адаптировано для работы во встраиваемых системах, а также отсутствует необходимость приобретения специальных средств симуляции и отладки, поскольку всю разработку ПО, включая отладку, можно производить с использованием PC в качестве эмулятора. Однако применение интеловских встраиваемых процессоров несколько сдерживали два фактора — их относительно большое энергопотребление и слабо развитая периферия, не отвечающая современным требованиям.

    Для восполнения этого пробела параллельно развитию x86 фирма AMD разработала новое семейство — E86TM, состоящее из 16- и 32-разрядных встраиваемых процессоров (рис. 1).

    Рис. 1

    Все семейство можно разделить на три группы:
    • процессоры семейства x86 с пониженным энергопотреблением и расширенными средствами управления рабочей частотой (Am386, Am486, AMD-K6E, AMD-K6-2E);
    • 16-разрядные микроконтроллеры Am186, базирующиеся на ядре процессора i186 и обладающие развитой встроенной периферией;
    • 32-разрядные микроконтроллеры, базирующиеся на ядрах процессоров 386 (ElanSC300, ElanSC310), 486 (ElanSC400, ElanSC410) и Am5x86 (ElanSC520) и содержащие все необходимое для построения PC-совместимой системы.
    Остановимся более подробно на семействах Am186 и ElanSC.

    1. Семейство микроконтроллеров Am186

    Оно представлено двумя группами микроконтроллеров — Am186Ex и Am186Cx.

    1.1. Микроконтроллеры общего назначения Am186Ex

    В группу Am186Ex входят четыре кристалла из Am186 (рис. 2). В каждом микроконтроллере помимо ядра содержатся PLL для генерации тактовой частоты, 3 таймера, 2 канала DMA, контроллер прерываний, логика дешифрации адресов памяти и 32–разрядный параллельный порт. Все микроконтроллеры имеют раздельные шины адреса и данных, что позволяет им работать на достаточно высокой частоте даже при использовании медленной памяти. Также для всех чипов, кроме Am186ED, имеется версия с восьмибитной шиной данных (Am188Ex). Кроме того, микроконтроллеры могут содержать один или несколько контроллеров последовательных приемопередатчиков, динамической памяти или 32 Кбайта статической памяти. Более подробные характеристики микроконтроллеров группы Am186Ex приведены в табл. 1.

    Рис. 2

    Таблица 1. Характеристики микроконтроллеров Am186Ex

    Контроллер Am186ED Am186ER Am186ES Am186EM
    Тактовая частота, 3,3 В 20, 25 20, 25 25, 33, 40, 50 20, 25
    Тактовая частота, 5,0 В 20, 25, 33, 40 20, 25, 33, 40 20, 25, 33, 40
    Схема тактирования /2, 1х /2, 1х /2, 1х, 4х /2, 1х
    Ширина внешней шины 8/16 8/16 16 16
    Асинхронные последовательные порты 2 2 1 1
    Синхронные последовательные порты - - 1 1
    Контроллер DRAM Есть Нет Нет Нет
    Встроенная память - - 32 Кбайт SRAМ -
    Таймеры (с ШИМ) 3 3 3 3
    WatchDog-таймер Есть Есть Есть Есть
    Каналы DMA 2 2 2 2
    Внешние/внутренние прерывания 8/8 8/8 6/7 6/7
    Порты ввода/вывода 32 32 32 32
    Дешифрация адресов памяти 12 12 13 12
    Широтно-импульсная модуляция Есть Есть Нет Нет
    Производительность 5,3 MIPS на 40 МГц 5,3 MIPS на 40 МГц 6,6 MIPS на 50 МГц 5,35 MIPS на 40 МГц
    Коэффициент сбережения энергии 1-128 1-128 1-128 1-128
    Максимальный потребляемый ток, 3,3 В 4,0 мА/МГц 4,0 мА/МГц 3,9 мА/МГц 4,0 мА/МГц
    Максимальный потребляемый ток, 5,0 В 5,9 мА/МГц 5,9 мА/МГц 5,9 мА/МГц
    1.2. Коммуникационные микроконтроллеры Am186Cx

    Вторую группу Am186 составляют коммуникационные микроконтроллеры Am186Cx (рис. 3), которые являются дальнейшим развитием семейства Am186 и, помимо стандартного комплекта периферийных устройств, включают в себя также различные коммуникационные контроллеры. Всего в эту группу входят три чипа, базовый набор периферии которых состоит из контроллеров прерываний, прямого доступа к памяти, синхронного и асинхронного последовательных интерфейсов, таймеров и логики дешифрации адресов памяти. Так же как и микроконтроллеры Am186Ex, Am186Cx имеют раздельные шины адреса и данных и соответствующие аналоги с восьмибитной внешней шиной данных. Кроме того, микроконтроллеры данной группы полностью совместимы между собой по расположению выводов. Помимо стандартного набора периферии коммуникационные микроконтроллеры Am186Cx могут иметь в своем составе контроллеры USB и HDLC, что определяет основную область их применения — телекоммуникационные устройства. Характеристики коммуникационных микроконтроллеров Am186Cx приведены в табл. 2.

    Рис. 3

    Таблица 2. Характеристики микроконтроллеров Am186Cx

    Контроллер Am186CC Am186CH Am186CU
    Тактовая частота, 3,3 В 25, 40, 50 25, 40, 50 25, 40, 50
    Схема тактирования 1х, 2х, 4х 1х, 2х, 4х 1х, 2х, 4х
    Ширина внешней шины 8/16 8/16 8/16
    HDLC контроллеры 4 2 -
    Time Slot Assigners 4 2 -
    USB контроллер 1 - 1
    GCI контроллер 1 - -
    Асинхронные последовательные порты 2 2 2
    Синхронные последовательные порты 1 1 1
    Контроллер DRAM Есть Есть Есть
    Встроенная память - - -
    Таймеры (с ШИМ) 3 3 3
    WatchDog-таймер Есть Есть Есть
    Каналы DMA 4 4 4
    Каналы SmartDMA 8 4 4
    Внешние/внутренние прерывания 17/19 17/19 17/19
    Порты ввода/вывода 48 48 48
    Дешифрация адресов памяти 14 14 14
    Широтно-импульсная модуляция Есть Есть Есть
    Производительность 6,6 MIPS на 50 МГц 6,6 MIPS на 50 МГц 6,6 MIPS на 50 МГц
    Максимальный потребляемый ток, 3,3 В 6,0 мА/МГц 6,0 мА/МГц 6,0 мА/МГц
    2. Встраиваемые контроллеры ElanSC

    2.1. ElanSC300, ElanSC310

    Семейство встраиваемых контроллеров ElanSC3x0 является дальнейшим развитием процессора Intel i386EX. Они основаны на ядре Am386SXLV и рассчитаны на работу на частотах до 33 МГц. Тактовая частота, необходимая для работы процессора, получается из частоты 32 кГц с использованием встроенной PLL. В состав контроллера ElanSC300 (рис. 4) включена практически вся периферия, необходимая для построения законченной PC-совместимой системы. Кроме того, наличие LCD и PCMCIA-контроллеров, а также низкое энергопотребление и развитая система энергосбережения и управления рабочей частотой позволяют использовать этот процессор для построения портативных систем с батарейным питанием. Основные отличия контроллера ElanSC300 от i386EX заключены в наличии в нем встроенного контроллера PCMCIA, CGA–совместимого контроллера LCD, а также полностью PC-совместимого контроллера DMA и гибкого контроллера памяти. Отличие ElanSC310 (рис. 5) от ElanSC300 заключено в отсутствии в нем контроллеров PCMCIA и LCD, то есть фактически ElanSC310 представляет собой облегченный вариант ElanSC300. Контроллеры имеют раздельные шины адреса и данных, причем ширина внешней шины данных может составлять у обоих контроллеров как 8, так и 16 бит. Подробные характеристики контроллеров ElanSC3x0 приведены в табл. 3. Отметим, что эти контроллеры не рекомендованы для использования в новых разработках — их производительность и цена не превосходят таковых у Am186, работающими на высоких тактовых частотах, в то время как функциональные возможности последних гораздо шире.

    Рис. 4

    Рис. 5

    2.2. ElanSC400, ElanSC410

    Семейство контроллеров ElanSC4x0 (рис. 6) является развитием семейства ElanSC3x0. Отличие состоит в использовании более производительного ядра Am486SLE, пониженном (в сравнении с ElanSC3x0) напряжении питания и небольших изменениях в составе интегрированных периферийных устройств. Частота работы ElanSC4x0 может доходить до 100 МГц. Также, в сравнении с контроллерами серии ElanSC3x0 в ElanSC400, появился встроенный IrDA-контроллер. Отличие ElanSC410 от ElanSC400, как и в серии ElanSC3x0, заключается в отсутствии в первом LCD-, IrDA- и PCMCIA-контроллеров. Сравнительные характеристики контроллеров серии ElanSC4x0 также приведены в табл. 3.

    Рис. 6

    Таблица 3. Характеристики контроллеров серий EElanSC3x0 и EElanSC4x0

    Контроллер ElanSC300 ElanSC310 ElanSC400 ElanSC410
    Процессорное ядро Am386SXLV Am386SXLV Am486SLE Am486SLE
    Тактовая частота, 3,3 В 25, 33 25, 33 33, 66, 100 33, 66, 100
    Температурный диапазон К, И К, И К, И (33, 66) К, И (33, 66)
    Корпус PQFP208, TQFP208 PQFP208, TQFP208 BGA292 BGA292
    Ширина шины данных, внутренняя/внешняя 32/8, 16 32/8, 16 32/8, 16, 32 32/8, 16, 32
    Размер кэш-памяти - - 8 Кбайт WB, WT 8 Кбайт WB, WT
    Максимальный потребляемый ток, 3,3 В 5,5 мА/МГц 5,5 мА/МГц 6,2 мА/МГц 6,2 мА/МГц
    Порт JTAG Есть Есть Есть Есть
    Напряжение питания ядра 3,3 В; 5,0 В 3,3 В; 5,0 В 2,7 В; 3,3 В 2,7 В; 3,3 В
    Совместимость ввода/вывода 5,0 В 5,0 В 5,0 В 5,0 В
    Шина общего назначения 8, 16 бит ISA 8, 16 бит ISA 8, 16 бит ISA 8, 16 бит ISA
    Шина расширения 16 бит VL 16 бит VL 32 бит VL 32 бит VL
    Встроенная PC/AT совместимая периферия Да Да Да Да
    Число каналов DMA всего/внешних 7/7 7/7 7/2 7/2
    Контроллеры прерываний 2 2 2 2
    Двунаправленный параллельный порт Есть Есть Есть Есть
    Последовательный порт (UART) 16450-совместимый 16450-совместимый 16550-совместимый 16550-совместимый
    Клавиатурный интерфейс XT XT XT, матрица XT, матрица
    Выводы общего назначения 9 9 32 32
    IrDA контроллер Нет Нет Есть Нет
    PC Card контроллер/число слотов PCMCIA 2.2/2 Нет PCMCIA 2.1/2 Нет
    Контроллер LCD Есть Нет Есть Нет
    2.3. ElanSC520

    ElanSC520 (рис. 7) — последняя разработка фирмы AMD в области x86-совместимых встраиваемых контроллеров. Он основан на процессорном ядре Am5x86, работающем на частоте до 133 МГц, и является единственным x86-совместимым встраиваемым контроллером, имеющим модуль для вычислений с плавающей точкой (FPU). Помимо стандартного набора периферийных устройств, в чип интегрированы также контроллер SDRAM-памяти, поддерживающий до 256 Мбайт ОЗУ в четырех банках, и контроллер 32-битной шины PCI, соответствующий стандарту версии 2.2. Последнее позволяет при разработке систем на этом чипе использовать совместно с ним практически любую современную периферию. Для устранения задержек, связанных с ожиданием памяти, на кристалле размещено 16 Кбайт WriteBack кэш-памяти. Кроме того, чип имеет встроенные средства отладки для поддержки технологии AMDebug (рис. 8), что значительно упрощает отладку программного обеспечения в законченной системе. В целом встраиваемый контроллер ElanSC520 позволяет создать PC/AT-совместимую систему, обходясь минимумом дополнительных внешних компонентов. В качестве примера можно привести ElanSC520 Microcontroller Customer Development Platform (ElanSC520 CDT), которая фактически представляет собой материнскую плату AT форм-фактора, имеет 3 PCI, 2 ISA и 2 DIMM слота, а также интегрированный 10/100 Ethernet-контроллер. В заключение хотелось бы отметить, что использование x86-совместимых встраиваемых контроллеров имеет целый ряд преимуществ, и в первую очередь это, конечно, наличие у разработчиков большого опыта работы с такими системами, простота их отладки, большое количество инструментальных средств разработки (компиляторы, отладчики и т. п.). Кроме того, AMD предоставляет в качестве примеров целый ряд систем, созданных с использованием микроконтроллеров семейства E86TM, наибольший интерес из которых вызывают такие достаточно сложные устройства, как ISDN Terminal Adapter и ISDN-to-Ethernet Router. Также AMD свободно распространяет примеры программирования (CodeKit Software Packages), которые значительно облегчают разработку систем.

    Рис. 7

    Рис. 8

    Автор: Алексей Сигаев
      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Метки статей

    Свернуть

    Меток пока нет.

    Новые статьи

    Свернуть

    • «NO EXCUSES» — специальная программа компании MOTOROLA
      admin
      Дмитрий Панфилов
      «NO EXCUSES» — специальная программа компании MOTOROLA

      Ни для кого не секрет, что микропроцессоры и микроконтроллеры находят самое широкое применение в различных областях науки и техники. Сегодня трудно указать область электроники, где не использовались бы микроконтроллеры. Количество простейших применений, требующих интеллектуального управления процессом, возрастает лавинообразно. Реализация гибких алгоритмов управления на базе микроконтроллеров дает широкому кругу разработчиков уникальный инструмент для создания «интеллектуальных» систем управления. Умение разумно его применять во многом определяет успех оборудования в конкурентной борьбе на рынке.

      MOTOROLA штурмует трехмиллиардный рубеж

      Статистика гласит, что наибольшую долю рынка встраиваемых систем управления занимают восьмиразрядные микроконтроллеры. Здесь показателен...
      10.02.2017, 14:56
    • Частотомер на PIC16F873 с двух строчным ЖКИ способный измерять частоты
      admin
      alt="" />Частотомер на PIC16F873 с двух строчным ЖКИ способный измерять частоты от 10Гц до 45МГц. Чувствительность по входу около 50мВ, входное сопротивление 250 Ком, входная ёмкость 15пФ. Питание девятивольтная батарея 6F22.В память можно вносить значения, которые будут, прибавлены к входной частоте или вычтены из неё.

      При входной частоте меньше 655.35 КГц вес младшего разряда 10Гц, при входной частоте меньше 6.5535 МГц вес младшего разряда 100Гц, при входной частоте больше 6.5535 МГц вес младшего разряда 1 КГц. Переключение диапазона измерения происходит автоматически.
      Схема прибора изображена на рис.1.Входной сигнал проходит через цепь J3, R8, R9, C7, C6...
      10.02.2017, 14:56
    • Управление нагрузкой 220В переменного напряжения с использованием симисторов
      admin
      Для плавного управления нагрузкой, например, лампой освещения, можно использовать симистор. Открывается симистор током при подачи на управляющий электрод импульса. Закрывается, когда ток, проходящий через него, становится равным нулю, когда переменное напряжение меняет знак.
      ...
      10.02.2017, 14:56
    • Управление модулем Ke-USB24A из Excel
      admin
      Всю прелесть программирования USB модуля Ke-USB24A можно оценить когда встает вопрос о необходимости написания программы на каком-либо не очень широко распространенном языке или для какой-либо среды, которая, казалось бы не предусматривает возможность работы с USB устройствами. Как тут быть? - разбираться с подключением библиотек, вызовами системных функци и т.д.? Все это зачастую бывает сложно. Модуль Ke-USB24A совсем другое дело!...
      10.02.2017, 14:55
    • Управление матрицей 8х8 - легко!
      admin
      Матрица управляется так же как и 7-сегментные индикаторы - динамически. Мега16 портом А управляет одной координатой (выбирает сторку для вывода инфы), порт С - выводит ту самую информацию. Информация берётся из массива.
      />

      />
      Что бы пользоваться редактором, нужно переменную STROKA из примера переименовать в rows_arr.
      Вложения: matrica8x8.fcf_avr (56 Кб) Любители ПИКов, вам не составит труда пореколбасить этот пример под ПИКи. Пришлось себя з...
      10.02.2017, 14:55
    • То, что улучшает нашу жизнь (микросхемы для домашних и игровых устройств)
      admin
      Журнал «Компоненты и технологии» №8 2001 г.
      Ракович Н. Н.

      "В человеке все должно быть прекрасно… и у него в доме тоже"
      (Почти по А. П. Чехову)
      В последнее время при чтении профессиональных электронных журналов и статей, посвященных использованию электронных компонентов, у меня возникло и окрепло унылое ощущение, что вся гигантская индустрия полупроводников существует лишь для создания компьютеров, интеллектуального промышленного оборудования и прочих столь же серьёзных изделий. Полное осознание этой тенденции произошло после знакомства с продукцией фирмы Holtek. Приятно удивило большое количество микросхем, которые не только улучшают быт или делают жизнь более безопасной, но и не дадут соскучиться при избытке свободного времени.
      Итак, что же предлагает Holtek для разработчиков бытовой электроники?
      Отдельной линейкой представлены микросхемы для цифровых медицинских термометров. Однокристальные КМОП ИС НТ7500, НТ7501, НТ7510 позволяют измерять температуру в диапазоне от +32°С до +42°С с точностью ±0,1°С. В приборах предусмотрена звуковая сигнализация окончания измерения, а автоматическое отключение питания и вывод информации на ЖКИ-дисплей в сочетании с 1,5 В батарейкой делают его очень экономичным. Модели НТ7500 и НТ7501 практически одинаковы, различаясь лишь тем, что в НТ7500 предусмотрены две шкалы (Цельсия и Фаренгейта), а в НТ7501 реализована только шкала Цельсия и функция самотестирования при включении. ИС НТ7510 идентична НТ7500, но при подключении к ней синтезатора речи НТ84018-0D можно создать "говорящий" термометр.
      Термометр фиксирует нездоровье. А причиной его могут стать самые разные проблемы, в том числе и расшалившиеся нервы. Помогая сохранить здоровье, Holtek предлагает семейство кодеров и декодеров, основное назначение которых - системы сигнализации и охраны: защита от взлома, противопожарная сигнализация, управление гаражными воротами, автомобильные охранные системы, системы безопасности, радиотелефоны и другие системы дистанционного управления.
      Рассмотрим кодеры и декодеры серий 212, 312, 318.
      Кодеры серии 212 (НТ12А/НТ12Е) - КМОП БИС для систем дистанционного управления. Они шифруют информацию, содержащую N адресных бит и 12-N бит данных. Каждый вход адреса/данных может быть установлен в одно из двух логических состояний (отсюда название серии). Зашифрованные адреса/данные передаются, начиная со старшего бита, через радиоканал или ИК-канал. Для увеличения функциональной гибкости предусмотрено управление передачей по сигналу ТЕ (НТ12Е) или по сигналам D8-D11. В НТ12Е дополнительно предусмотрен выход 38 кГц для ИК-систем.
      Декодеры серии 212 (НТ12D/НТ12F) - пара к кодерам этой же серии. Они принимают последовательные адреса и данные от кодера по радио- или по ИК-каналу. После троекратной проверки входных данных при отсутствии ошибок эти данные декодируются и поступают на выход. Декодеры серии 212 могут обрабатывать информацию, аналогичную для кодеров (N адресных бит и 12-N бит данных). НТ12D обеспечивает обработку 8 адресных бит и 4 бит данных, а НТ12F используется для декодирования 12-разрядной адресной информации.
      В кодерах серий 312 и 318 каждый вход адреса/данных может быть запрограммирован на три состояния, при...
      10.02.2017, 14:55
    Обработка...
    X