ЖУРНАЛ СТА 1/1997

В семейство MCS ® 96 фирмы Intel входит более 30 разновидностей микроконтроллеров. Это 16-раз- рядные быстродействующие ИС высокой степе- ни интеграции, ориентированные на решение задач уп- равления процессами в реальном масштабе времени. Типичные области применения для этих микрокон- троллеров — управление двигателями, модемы, безъ- юзовые тормозные системы, контроллеры жестких дисков, медицинское оборудование. История MCS ® 96 насчитывает более 12 лет. За это время специалисты фирмы Intel увеличили адресное пространство с 64 кбайт до16Мбайт и улучшилибыстродействие в 25 раз. Микроконтроллеры MCS ® 96 фактически стали индус- триальным стандартом для 16-разрядных встроенных систем управления, обеспечивая сочетание высоких технических показателей и экономической эффектив- ности. Например, именно благодаря этим микроконт- роллерам, установленным в системе управления зажи- ганием, специалистам концерна Ford удалось сущест- венно снизить потребление топлива, уменьшить вы- бросы вредных веществ и одновременно повысить скоростные характеристики своих машин. За то время, что я занимаюсь инструментальными сред- ствами для MCS ® 96 и консультациями по вопросам разра- ботки устройств на их базе, я убедился, что контроллеры MCS ® 96 можно с успехом использовать и для 8-разрядных задач, и для задач, требующих низкого энергопотребле- ния. Однако, как правило, разработчики аппаратуры предпочитают использовать уже хорошо известные мик- росхемы (обычно это 8051). При этом они зачастую руко- водствуются не совсем верной информацией о MCS ® 96. С одной стороны, использование хорошо знакомых микросхем при разработке новых изделий— это проявле- ние рационального инженерного мышления. Такой под- ход позволяет быстро и с небольшими затратами созда- вать различные варианты контроллеров, пригодные для решения однотипных задач. Но с другой стороны, каждый разработчик должен понимать, что требования к систе- мам управления непрерывно растут и обязательно наста- нет момент, когда нужно будет отказаться от устаревшего микроконтроллера и применить более современный. Многие кристаллы MCS ® 96 напоминают швейцарский нож — они содержат практически все, что может понадо- биться при разработке контроллера. Судите сами: АЦП, ус- тройства ввода и вывода импульсных сигналов, несколько таймеров, ШИМ-генераторы, большое количество обыч- ных портов ввода-вывода, гибкая система прерываний, сторожевой таймер — вот неполный список основных компонентов базовой архитектуры MCS ® 96. Единожды разобравшись в архитектуре MCS ® 96, инженер получает в свое распоряжение семейство кристаллов, которые с успехом решают сегодняшние задачи и вполне пригод- ны для решения более сложных задач будущего. В табл. 1а и 1б приведены краткие характеристики всех основных микроконтроллеров семейства. Отме- тим, что кристаллы со встроенным ПЗУ бывают либо масочными (то есть программируются прямо на заво- де по заказу), либо однократно программируемыми. Многократно программируемые кристаллы с ультра- фиолетовым стиранием труднодоступны. Очевидно, фирма Intel планирует выпускать контроллеры с FLASH- памятью. Графа «Цена» приведена только для справки и отражает наилучший вариант для покупателя. Типичные заблуждения Я уже упоминал, что считаю психологический фактор одной из основных причин того, что разработчики не- достаточно используют MCS ® 96. Поэтому мне кажется очень важным развеять некоторые заблуждения в отно- шении MCS ® 96, которые, как свидетельствует мой опыт, разделяют многие специалисты, ранее не работавшие с этими кристаллами: ● кристаллы MCS ® 96 сложные, их трудно изучить и ос- воить, ● по MCS ® 96 трудно найти необходимую информацию, и, кроме того, она на английском языке, ● кристаллы MCS ® 96 слишком дорогие, ● 16-разрядный микроконтроллер MCS ® 96 требует мно- го внешних элементов для нормальной работы, ● микроконтроллер MCS ® 96 потребляет больше энер- гии, чем более простые 8-разрядные кристаллы. Казалось бы, это очевидные утверждения. Но так ли это на самом деле? Кристаллы MCS ® 96 сложные, их трудно изучить и освоить . Это утверждение опровергнуть легче всего. Судите сами: 80C196 имеет всего одно адресное про- странство, в котором находятся и инструкции, и дан- ные. Сравните, например, с организацией памяти кристалла 8051: что проще, а что сложнее? Система команд — а здесь уж вам придется мне просто доверить- В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА 1/97 118 О ДНОКРИСТАЛЬНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ СЕМЕЙСТВА MCS ® 96 ФИРМЫ INTEL Артем Тамазов