Firma Silicon Laboratories nabízí širokou paletu mikrokontrolérů s nestárnoucím a stále populárním jádrem 8051, které je zde pod označením CIP-51 postupně dále modifikováno k získání nových lepších vlastností a parametrů. I po všech hardwarových úpravách a změnách instrukčního souboru je však stále zpětně kompatibilní s původním jádrem i jeho instrukcemi. Lze jím tak snadno nahradit i jiný 8051 procesor dalších výrobců. Přechod je jednoduchý a bez nutnosti okamžité změny aplikačních programů. Jeho poslední zdařilou modifikací vznikla řada integrovaných obvodů C8051F36x obsahující mimo jiné hardwarovou 16bitovou násobičku s 40bit. akumulátorem v podobě bloku MAC (Multiply and ACcumulate). Ten umožňuje rychle provádět periodické výpočty obsahující operace násobení, dělení a sčítání čísel typu integer nebo fractional, čímž jsou tyto obvody vhodné i pro implementaci jednoduchých DSP algoritmů (např. číslicová filtrace naměřených signálů). |
 |
Přehled vlastností 8bitových MCU Silabs C8051F36x (vlevo) a porovnání jejich výkonu s konkurencí
To však není vše. Vlivem zkrácení instrukčních cyklů a použití vylepšeného pipeliningu lze provádět přes 70% instrukcí jen v 1 nebo 2 hod. cyklech, čím lze při maximální hodinové frekvenci 100 MHz dosáhnout výpočetního výkonu až 100 MIPS. Vše doplňuje vnitřních 1280 B RAM a až 32 kB Flash paměti programovatelné In-System. Pro další zvětšení paměti připojením externího obvodu je vyvedena adresová, datová i řídící sběrnice na vývody MCU.
Velké množství na chipu umístěných periférií, jako např. 10bitový A/D a D/A převodník, teplotní senzor, komparátory, 16bit. časovače a program. čítací pole (PCA) s jednotkami Input Capture/Output Compare a komunikační sběrnice I2C, SMbus, SPI, UART, je možné prostřednictvím softwarově konfigurovatelného přepínacího pole (Digital Crossbar) připojit téměř na libovolný z až 39 pinů, resp. 5 portů. Nelze se tak dostat do situace, že nelze použít některou periferii, protože jí pevně přiřazený pin použit pro jinou periferii, který vývod sdílí.
Blokové schéma celého mikrokontroléru C8051F36x (vlevo) a podrobnější blokové schéma nastavitelného přepínatelného pole (Digital Crossbar) pro připojení periferií na vývody (vpravo)
Taktování MCU lze provádět buď vnějším oscilátorem (podporován je RC, krystalový i CMOS oscilátor) nebo kalibrovaným interním generátorem poskytující poměrně stabilní frekvenci 24.5 MHz. Další úpravy lze provádět integrovanou PLL smyčkou.
Programování a ladění obvodu se provádí firemní dvouvodičovou komunikací C2 ve spolupráci s vývojovým PC prostředím a nástroji. Mikrokontroléry jsou k dispozici v miniaturních 28 až 48 pinových SMD pouzdrech TQFP, LQFP nebo QFN.
Programování a ladění 8bitových MCU Silabs C8051F36x lze provádět metodou In-System pomocí speciální firemní dvouvodičovou sběrnicí C2 a Silabsem dodávaného vývojového a ladícího softwaru
Závěr
Více informací o těchto myslím si zajímavých mikrokontrolérech, včetně podrobných datasheetů a návodů, naleznete na firemních stránkách www.silabs.com. V případě praktického zájmu o tyto integrované obvody je možné kontaktovat distributory v ČR, například firmy MES Praha s.r.o. nebo HT-Eurep Electronics s.r.o.
Antonín Vojáček
DOWNLOAD & Odkazy
- Domovská stránka firmy Silabs (Silicon Laboratories), výrobce integrovaných obvodů, nejen MCU - www.silabs.com
- Stránky firmy HT-Eurep Electronic s.r.o. - www.hte.cz
