СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-5

16 РАЗРЯДНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ ЖИВЫ И РАЗВИВАЮТСЯ На выставке embedded world 2010 компания Renesas представила 16 раз рядныймикроконтроллерH8/38606F со сверхнизким энергопотреблением на основе ядра H8/300H. Особенностью микроконтроллераH8/38606F является наличиефлэш памяти объёмом48 Кб в микросхемах, поставляемых в компакт ном 32 выводном корпусе QFN. На этой же выставке компания NEC Electronics анонсировала дюжину 16 разрядных микроконтроллеров, под держивающих интерфейс USB 2.0. В числе 16 разрядных новинок – шесть микросхем в 48 выводных корпусах (78K0R/KC3 L) ишесть МК в корпусах с числомвыводов 64 (78K0R/KE3 L). Уно вых приборов ток потребления в жду щем режиме может быть доведён до 0,37мкА, авактивномрежиме–до6,4мА при рабочей тактовой частоте 20 МГц. На основе 16 разрядного микроконт роллера78K0RкомпанияNECElectronics в содружестве с компаниями ELMOS SemiconductorиTMG Karlsruheпредста вила четыре однокристальных микро схемы для реализации приложений на основе протокола IO Link. КомпанииTI иMicrochip такжепоста ралисьобратить вниманиепосетителей выставки на свои новые 16 разрядные приборы. Перваяпредставила в составе платформы на основе 16 разрядных ЦПОС семейства C5000микроконтрол леры TMS320C5514 и TMS320C5515, ко торые демонстрируют увеличение про изводительности на 20% при рабочей тактовойчастоте до120МГциобладают развитой периферией. Компания Mi crochipрекламировалановые семейства 16 разрядных цифровых сигнальных МК в линейке PIC24F, которые позволя ют довести ток потребления в спящем режиме (Deep Sleep) до20нА, используя технологию nanoWatt XLP (см. рис. 2). Семейства микроконтроллеров PIC, в которых реализована технология na noWatt XLP, компания Microchip предс тавила ещё в апреле 2009 г. Технология nanoWatt XLP позволяет не только до вести значение тока потребления в но вомрежиме «глубокого сна» до20нА, но и уменьшить ток потребления часами реальноговременидо550нА, а стороже вым таймером– до 450 нА именее. Сре ди новых семейств микросхем с техно логией nanoWatt XLP – четыре 16 раз рядныхмикроконтроллераPIC24F16KA с интегрированной памятью EEPROM, поставляемые в корпусахс 20или28вы водами. Утверждается, что на их основе можно создавать системы, не требую щие замены батареи в течение 20 лет. Микроконтроллеры Microchip с техно логией nanoWatt XLP ориентированы в первую очередь на тех разработчиков, которым необходимо реализовывать USB подключенияитехнологиисенсор ного управления в системах с батарей ным питанием или в системах с серьёз нымиограничениямина энергопотреб ление; среди них есть микросхемы общегоназначения, а такжеМКсинтер фейсомUSB (host/device/OTG). Низкие токи потребления в микро контроллерах, поддерживающихтехно логию nanoWatt XLP, достигнуты ком паниейMicrochipв томчисле благодаря использованию новых технологичес кихпроцессов с топологическиминор мами 0,35 мкм (для 16 разрядных мик росхем PIC24) и 0,25 мкм для 8 разряд ныхМК (PIC18). Всемикроконтроллерыстехнологией nanoWatt XLP (не только 16 , но и 8 раз рядные) поддерживаются свободно распространяемымC компиляторомот Microchip и инструментальными сред ствами для разработки и отладки при ложений MPLAB IDE и MPLAB REAL ICE (системаэмуляции), внутрисхемнымот ладчиком MPLAB ICD 3, недорогим от ладчиком/программатором PICkit 3. И это не единственный пример возмож ностипрограммирования8 и16 разря дных микроконтроллеров на языке C. Когда компания Microchip предста вила в 2010 г. 8 разрядные микрокон троллеры PIC12F182X и PIC16F182X (PIC1XF182X) с активнымпотреблени ем тока 50 мкА/МГц (типичный ток в ждущем режиме 20 нА при напряже нии питания 1,8 В, рабочие напряже ния питания 1,8…5,5 В), для улучшения программируемости на языке С в ар хитектуру новых микроконтроллеров были добавлены14 новых инструкций. Удобны для программирования на языке C и представленные компанией STMicroelectronics в начале 2008 г. мик роконтроллеры STM8 на основе гар вардской архитектуры. Чтоже касается снижения цены(и га баритов) 32 разрядных МК за счёт ис пользования новых технологических процессов и конструктивных особен ностейкристаллов, тои среди8 разряд ных микроконтроллеров появляются всё более компактные, дешёвые, эконо мичные и простые в применении мик росхемы, позволяющие делать «интел лектуальным» оборудование и устрой ства. Р ЫНОК 8 РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ Наиболее популярными технологи ческими процессами для производства 8 разрядныхмикроконтроллеров явля ются 0,35 и 0,25 мкм. Именно они ока зываются наиболее подходящими для реализации специализированных бло ковинтерфейсаUSBиконтроллераЖК дисплея, являющихся сегодня наибо лее востребованнымипериферийными подсистемами8 разрядныхмикроконт роллеров. Однако компания STMicro electronics, например, использовала тех нологический процесс с проектной нормой 130 нм для создания 8 разряд ныхмикросхемSTM8. Пиковаяпроизво дительность новых микроконтролле ров, представленныхв 2008 г., достигала 20 MIPS при рабочей тактовой частоте 24 МГц, при этом для выполнения од нойинструкцииновыеМКиспользова ли в среднем 1,6 тактового цикла, что соответствуетпроизводительностиоко ло 0,6MIPS/МГц. В семействе микроконтроллеров STM8L особое внимание было уделено энергосбережению. Вчислереализован ных режимов работымикроконтролле ров Low Power Run Mode(5,4 мкА), Low Power Wait Mode (3,3 мкА), Active Halt Mode (1,0 мкА с работающими часами реальноговремени), HaltMode (350нА). Приэтомвремяпробужденияизрежима HaltModeнепревышает4мкс, чтопозво ляет использоватьмикросхему в наибо лее экономичномрежиме и довестипо требление тока в динамическом актив номрежимедо150мкА/МГц. Аналоговая периферия микроконтроллеров STM8, рассчитанных на применения в авто мобильной электронике, устойчиво работает с сигналами в диапазоне 1,65…5,5 В; верхний предел рабочего диапазона температур этихМК был до ведёндо 145°C. Растущим рынком приложений для 8 разрядныхмикроконтроллеровявляется РЫНОК 8 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2010 Рис. 2. Сравнение токов потребления микроконтроллеров PIC24F16RF102 и MSP430F2252 1000 nA 800 600 400 200 0 BOR BOR+ WDT MSP430F2252 PIC24F16KA102 BOR+ RTCC BOR Deep Sleep BOR+ WDT BOR+ RTCC © СТА-ПРЕСС