Jste zde

32bitové mikrokontroléry V850 All Flash firmy NEC

Vlastimil Píč, 10. Říjen 2006 - 8:39

Společnost NEC Electronics představila v nedávné době novou generaci 32 bitových, cenově snadno dostupných mikrokontrolérů, zaměřených na oblast low-cost průmyslových aplikací jež vyžadují dvaatřicetibitový výkon, nízkou spotřebu a cenu. U příležitosti uvedení těchto obvodů pořádá společnost Gleichmann Electronics-CZ 24.10. v Praze a 26.10. v Bratislavě seminář ?Snadný vstup do vývoje s mikrokontroléry V850 All Flash? na němž lze získat zdarma kit s V850.

Mikrokontroléry (MCU) řady „V850 All Flash“ jsou postaveny na jádře V850ES, které spolu s různými periferiemi tvoří základ čtyř MCU rodin, jež každá pokrývá jinou oblast cílových aplikací. Jádro V850ES staví na osvědčené harvardské RISC architektuře a nabízí výkon 29 MIPS při taktu 20 MHz. Téměř všechny instrukce, jako aritmetické a logické operace, tak i přesuny dat a výpočty adres, jsou prováděny v jednom cyklu v rámci 5 stavové instrukční pipeline.

K dispozici je 83 instrukcí a 32 dvaatřicetibitových programových registrů obecného použití. Součástí jádra je hardwarová násobička dovolující provádět násobení 16 i 32 bitových operandů v jednom, resp. čtyřech hodinových cyklech. Architektura V850ES podporuje až 4 GB lineárního adresního prostoru, do kterého jsou mapovány kromě paměti, též vstupně-výstupní porty. Reakční doba na přerušení je méně než 300 ns při 20 MHz. To dovoluje nasazení těchto MCU při řízení průmyslových aplikacích, kde je kladen důraz na běh v reálném čase.

Obr.1 ? Porovnání výkonu jader procesorů od NEC
Obr.1 – Porovnání výkonu jader procesorů od NEC

Čtyři rodiny V850 All Flash mikrokontrolérů

Dle příslušnosti k dané rodině nabízí mikrokontroléry V850 All Flash různou sestavu periferií. V současné době je k dispozici 35 zařízení s kapacitou pamětí Flash od 64 KB a RAM 6 KB v 64 pinovém pouzdře, až po kapacitu Flash 1MB a RAM 60 KB ve 144 pinovém pouzdře.

Obr. 2 ? Varianty mikrokontrolerů s jádrem V850ES
Obr. 2 – Varianty mikrokontrolerů s jádrem V850ES
  • V850ES/Hx2 je ideální pro systémy vyžadující napájení 5V. 144 pinová verze nabízí 24 kanálů 10bitového A/D převodníku a je tak vhodná do aplikací s velkým počtem analogových vstupů. Integrováno je až osm 16bitových časovačů, čtyři sériová komunikační rozhraní UART s podporou LIN a 3x CSI. Všechny obvody této rodiny jsou vybaveny obvodem pro sledování podpětí.
  • V850ES/Jx2 rodina mikrokontrolérů určena pro 3V aplikace, nabízí kromě dalších funkcí též dvojnásobný 8 bitový D/A převodník, 3x LIN-UART, 3x IIC a čtyři sériová rozhraní CSI. V rámci V850ES/Jx2 jsou k dispozici zařízení s on-chip pamětí až 1MB Flash a 60KB RAM.
  • V850ES/Ix2 rodina je primárně určena pro časově kritické aplikace, jež vyžadují přesné časování a spolehlivý chod. K tomuto účelu jsou na čipu implementovány vyhrazené časovače pro řízení motoru, které dokáží generovat šestifázový signál PWM s 16 bitovou přesností, včetně ošetření na dead-time. Samozřejmostí je obvod pro detekci podpětí a clock monitor.
  • V850ES/Kx1+ je rodina dvaatřicetibitových mikrokontrolérů pro obecné použití. Nabízí široký rozsah napájecího napětí 2.7V – 5.5V, v pouzdrech od 64 až po 144 pinů a paměť do 256KB Flash. Součástí bohatého spektra periferií jsou navíc dva 6bitové real-time výstupy, které dokáží generovat signál bez jitteru, což usnadňuje jejich nasazení při řízení krokových motorů.

Vývojové prostředky

Všechny mikrokontroléry V850 All Flash mají implementovánu funkci on chip debug a tudíž dovolují pohodlné ladění aplikace za běhu programu.

Obr. 3 ? Struktura mikrokontroleru uPD70F3707 založeného na jádře V850ES
Obr. 3 – Struktura mikrokontroleru uPD70F3707 založeného na jádře V850ES

Pro tento účel je k dispozici in-circuit emulátor IECUBE, jež nabízí real-time emulační a sledovací funkce a připojuje se pomocí sondy přímo do cílového systému na místo MCU. Součástí tohoto vývojového nástroje je rovněž softwarový balík IAR Embedded Workbench s C/C++ kompilátorem, assemblerem, C-SPY simulátorem a HW debuggerem.

Další možností je použití low-cost emulačního adaptéru MINICUBE1, jímž lze provádět přes JTAG rozhraní, základní funkce ladění programu a také je možné jej použít jako programátor.

Obr. 4 ? Nejjednodušší varianta připojení V850 All Flash kitu
Obr. 4 – Nejjednodušší varianta připojení V850 All Flash demokitu

Za účelem usnadnění začátků vývoje s 32 bitovými mikrokontroléry NEC je nabízen demokit „V850 All Flash“. Jeho součástí je deska plošného spoje s osazeným MCU uPD70F3707 z rodiny V850ES/HG2 a software IAR Embedded Workbench s C-SPY debuggerem. Kit umožňuje programování Flash paměti MCU, on-board debugging a spouštění programů. Je ideální pro úvodní seznámení s architekturou V850ES. Lze ji využít i k vývoji jednoduchých aplikací.

Seminář

U příležitosti uvedení nové řady mikrokontrolérů NEC se ve dnech 24.10.2006 v Praze a 26.10.2006 v Bratislavě koná seminář „Snadný vstup do vývoje s mikrokontroléry V850 All Flash” pořádaný společností Gleichman Electronics Česká Republika. Seminář je určený především pro projektové manažery, technologické poradce, IT profesionály a HW/SW vývojáře. K účasti na semináři Vás tímto srdečně zveme.

Tomáš Huček
thuc@ msc-ge.com

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: