16- и 32-разрядные микроконтроллеры фирмы MOTOROLA

   
М. Куприянов, М. Бычков
16- и 32-разрядные микроконтроллеры фирмы MOTOROLA

По мере усложнения функций, выполняемых встраиваемым контроллером, и соответствующегороста требований, предъявляемых к производительности МК, а также в связи с увеличением разрядности АЦПи объемов обрабатываемых данных перед многими разработчиками остро встал вопрос о переходе на МК с болеевысокой разрядностью, поскольку дальнейшее развитие архитектуры и повышение тактовой частоты 8-разрядныхМК имеет очевидный предел и часто не дает требуемого эффекта.
    Первой и основной причиной, привлекающей пользователей к 16- и 32-разрядным МК, является их высокаяпроизводительность. Помимо увеличенной разрядности производительность определяется тактовой частотой.Фирма Motorola перекрывает своими изделиями практически весь диапазон тактовых частот. Например,16-разрядные МК поддерживают диапазон 0…20,97 Мгц; 32-разрядные архитектуры на основе CISC-ядер — 0…40 МГц.Учитывая, что Motorola уже выпускает процессоры (впоследствии становящиеся ядрами МК) с частотами до 350МГц и разрабатывает процессоры с частотой до 1 ГГц, можно быть уверенным в возможности дальнейшего наращиванияпроизводительности при использовании МК этой фирмы.
    Дополнительное повышение производительности осуществляется за счет введения в структуру МК сопроцессоровразной функциональной ориентации: обмена данными; вычисления математических операций, ввода-вывода, цифровойобработки сигналов и др. Эти интеллектуальные, содержащие собственное микроядро, встроенные подсистемы позволяют“разгрузить” центральный процессор, берут на себя выполнение специфических функций и определяют ориентацию МКна конкретную область использования. В развитие этой идеологии Motorola строит свои МК на базе стандартныхмодулей, из набора которых быстро и с минимальными затратами создается новый МК.
    Семейства 16- и 32-разрядных МК Motorola используют стандартную внутримодульную шину (IMB), основное преимуществокоторой заключается в том, что в МК с различным процессорным ядром могут использовать одни и те же периферийныемодули. Это не только обеспечивает лучшее использование модулей, которые известны производителям и протестированыв тысячах приложений, но и позволяет, например, программы, написанные на C для 16-разрядного МК и затрагивающиепериферийные устройства, просто перекомпилировать и выполнять без изменений на 32-разрядном МК.
    Рассматривать конкретные МК и их семейства целесообразно после краткого представления их основныхсоставных частей (модулей).
Краткий обзор встроенных модулей

Процессорные ядра. Базовым модулем МК является процессорное ядро, которое и отличает одно семействоМК от другого. Для семейств 16-разрядных МК НС12 и НС16 используются ядра CPU12 и CPU16.

    CPU12 имеет 16-разрядные внутренние шины и может выполнять арифметические операции с данными ширинойдо 20 битов для высокоскоростных математических вычислений. В отличие от других 16-разрядных процессоров,CPU12 позволяет выполнять операции с нечетным байтом, включая много однобайтовых инструкций. CPU12 предлагаетрасширенный набор вариантов индексной адресации, включая использование в качестве индексных регистровуказателя стека и программного счетчика, автоматический пре- и постинкремент и декремент. Система расширеннойадресации позволяет адресовать до 4 Мбайт памяти программ и 1 Мбайт памяти данных.

    CPU16 спроектировано с богатым набором команд и методов адресации, а также вводом/выводом, включенным вадресное пространство, что делает это ядро очень простым для программирования. Набор команд поддерживаетвысокоуровневые языки и оптимизирующую компиляцию. CPU16 является совместимым по исходному коду с ранееразработанными 8-битовыми микроконтроллерами М68НС11, но работает примерно в 8 раз быстрее. Важным элементомCPU16 является блок умножения с аккумуляцией (МАС), что позволяет эффективно использовать этот процессор дляцифровой обработки сигнала.
    Для семейства 32-разрядных МК и (ИП) М68300 используются ядра 68000, 68ЕС000, CPU32, CPU32+, CPU030. Новыесемейства встроенных ИП и МК МРС500 и МРС800 основаны на 32-разрядном ядре PowerPC с RISC-архитектурой. Новоесемейство интегрированных 32-разрядных RISC-процессоров ColdFire, имеющие переменную длину инструкций и многиечерты семейства М68К, призваны обеспечить новый уровень соотношения производительность/цена для массовых рынков.

    CPU32. Архитектурный облик CPU32 определил процессор 68000. Дополнительно использовались возможностимикропроцессоров 68010, 68020; введены также дополнительные функции, ориентирующие архитектуру на встроенныеприложения. CPU32 содержит 32-разрядные регистры адреса и данных и линейно адресует 16 Мбайт памяти с динамическимизменением разрядности шины (8 или 16). CPU32 обеспечивает быструю реакцию на прерывание и поддерживает режимыпониженного потребления.
    Развитием модуля CPU32 являются CPU32+ и CPU030. CPU32+ является полностью 32-битной версией CPU32 (разрядностьвнешней шины данных также равна 32) с повышенной производительностью (8,3 MIPS на частоте 25 Мгц). СPU030объединяет в себе CPU32+, конфигурируемый кэш команд и блок управления памятью.

    RISC. Процессорные модули, основанные на RISC-архитектурах, включают в себя PowerPC и ColdFire иобеспечивают наивысшие показатели производительности. Версия процессора PowerPC, адаптированная к встроеннымприложениям, обеспечивает выполнение команд за один такт, содержит четыре независимых операционных блока,включая блок плавающей арифметики, и два набора из 32 регистров данных, а также 4 Кбайта кэш-памяти команд.Ядро ColdFire с масштабируемой архитектурой имеет переменную длину команд, что позволяет получать болеекомпактный код и тем самым снизить стоимость внешней памяти. Режимы пониженного потребления этого процессораспециально проработаны для портативных приложений.
Коммуникационные модули

CPM. Скоростной коммуникационный сопроцессор CPM с RISC-ядром осуществляет автоматическое управляющегообменом данными по нескольким независимым каналам, поддерживает практически все распространенныепротоколы обмена (HDLC/SDLC, Ethernet, UART, Transparent, Signaling System #7, Profibus, ATM, и другие) и позволяет гибко и эффективно распределять и обрабатывать последовательные потоки данных с временным разделением каналов (например, 2 Мбит ИКМ или ISDN PRI). Среди многочисленных применений МК с CPM можно выделить цифровые телефонные станции, абонентское и групповое оборудование ISDN, базовые станции сотовой связи, модемы, терминалы, мосты, маршрутизаторы и многие другие устройства.

    QSM. Буферизованный модуль последовательной связи QSM содержит последовательный периферийный синхронный интерфейс (SPI) с буферным ОЗУ очереди и последовательный коммуникационный интерфейс (SCI), обеспечивающий стандартный асинхронный формат со скоростью передачи до 524 Кбод.

    MCCI. Многоканальный коммуникационный интерфейс (MCCI) содержит три последовательных интерфейса:последовательный периферийный интерфейс (SPI) и два последовательных коммуникационных интерфейса (SCI).

    DUART. Двойной универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик (DUART), хорошо известныйразработчикам, обеспечивает два канала RS-232 с поддержкой сигналов RTS и CTS; двойное буферированиена передачу и четырехкратное буферирование на прием при скорости обмена до 76,8 Кбод.

    TouCAN. Модуль TouCANд реализует контроллерный сетевой протокол(CAN интерфейс), синхронныйкоммуникационный протокол, используемый в автомобильных системах и системах промышленного управлениясо скоростью обмена до 1 Мбит/сек.
Таймерные модули

TPU. Таймерный сопроцессор TPU ориентирован на решение задач скоростного управления ипозволяет резко сократить участие процессора при обработке быстрых процессов в реальном времени.TPU содержит 16 независимых многофункциональных каналов; две временные базы; планировщик событий,осуществляющий взаимодействие между каналами; двухпортовое ОЗУ с возможностью загрузки микрокода TPU;ПЗУ микрокода с встроенными наиболее распространенными функциями. Наличие в TPU 16-ти независимых каналов,каждый из которых выполняет любую из двух десятков стандартных функ-ций (типа ШИМа, входного захвата,измерения частоты, и т.д.) плюс дополнительные функции пользователя, и при этом возможность организациивзаимосвязи между каналами в реальном времени без участия процессора.

    GPT. Таймер общего назначения (GPT) является простым и гибким 11-канальным таймером. GPTсодержит счетчики с предделителями, каналы входной фиксации, выходного сравнения, ШИМ и счетчика событий.

    CTM. Конфигурируемый таймерный модуль (СТМ) легко видоизменяется для различных типов приложений.СТМ содержит: счетчики с предделителями, двунаправленные универсальные каналы (входная фиксация,выходное сравнение, ШИМ, или сдвоенный канал);
Модули системной интеграции

SIM. Системный интеграционный модуль SIM обеспечивает интерфейс внешней шины и защитуот системных ошибок и включает в себя: программируемые выборки кристалла; управление внешней шинойс динамическим изменением разрядности данных; сторожевой таймер; таймер периодических прерываний;выводы IRQ; систему защиты от ошибок на шине.

    SCIM. Имея характеристики, аналогичные SIM, за исключением отмеченных ниже, SCIM обеспечиваетработу как в однокристальном режиме (когда программа выполняется во встроенной памяти, при этом вселинии портов доступны для ввода/вывода), так и в расширенном режиме (работа из внешней памяти).Расширенная версия однокристального модуля интеграции SCIM2 используется в некоторых моделях М68НС16и М68300 и отличается возможностью выбора источника тактового сигнала.
Модули памяти

Flash. Модуль энергонезависимой памяти FLASH EEPROM может иметь объем до 64 КБайт(в некоторых моделях имеется два таких модуля), поддерживает операции с байтами, словами идвойными словами и имеет высокую скорость доступа (2 такта).

    ROM. Модуль ПЗУ (ROM) выпускается в виде масочного ПЗУ для крупносерийных заказчиков, и можетиметь объем до 96 КБайт.

    RAM. Модуль статического ОЗУ (RAM) имеет режим сохранения данных (Standby Mode) с отдельным питаниеми микропотреблением. Модуль ОЗУ поддерживает операции с байтами, словами и двойными словами, и можетиметь объем 1, 1,5, 2, 3,5 и 4 КБайта.

    TPURAM. Модуль ОЗУ с эмуляцией TPU (TPURAM) позволяет загружать в него микрокод для выполненияTPU и может иметь объем до 4 КБайт. Этот объем позволяет хранить полный набор стандартных функцийплюс достаточно сложные функции пользователя.
Аналоговые модули

ADC. Аналого-цифровой преобразователь (ADC) содержит восемь 10/8-разрядных каналов спрограммируемыми временами выборки/хранения, а также имеет несколько автоматических режимовпреобразования, 8 регистров результата и 3 формата представления данных.

    QADC. АЦП с очередью преобразований (QADC) автоматически производит преобразование по 16 внутреннимканалам (до 44 с внешним мультиплексором), используя две независимые очереди и 32 регистра результата.В остальном QADC аналогичен модулю ADC.
Семейство HС12

Новое 16-разрядное семейство НС12 является очередным шагом в развитии МК Motorolaв направлении повышения производительности и снижения потребления. Целевыми рынками МК данногосемейства являются разнообразные портативные устройства, особенно средства беспроводной связи,автомобильная электроника, устройства промышленного управления.
    Первыми представителями семейства НС12 стали МС68НС812А4 и МС68НС916В32, серийный выпуск которыхначался в конце 1997 года.
    МС68НС812А4 содержит CPU12 с внутренней тактовой частотой 8 МГц; 4К ПЗУ EEPROM с побайтовым стиранием;1К ОЗУ; 8-разрядный 8-канальный АЦП; 8-канальный 16-разрядный универсальный таймер; два асинхронных иодин синхронный последовательный интерфейс; прерывания реального времени и сторожевой таймер; 7программируемых выборок с поддержкой расширенной адресации (до 4М памяти программ и 1М памяти данных).
    МС68НС912В32, разработанный для автомобильных и индустриальных приложений, 32К ПЗУ Flash EEPROM; 768байт ОЗУ; 8-разрядный 8-канальный АЦП; 8-канальный 16-разрядный универсальный таймер; 8-разрядный4-канальный ШИМ, оптимизированный для управления двигателями; асинхронный и синхронный последовательныйинтерфейс, а также автомобильный контроллер обмена BDLC (J1850); прерывания реального времении сторожевой таймер.
Семейство НС16

Эффективному использованию МК НС16 способствуют поддержка функций DSP, высокаяпроизводительность истинно 16-битного CPU16 с частотой до 25 МГц и мощная периферия. Ниже в табл. 1приведены краткие характеристики основных представителей семейства НС16.
Таблица 1   68HC916X1 68HC16Y1 68HC916Y1 68HC16Z1 68HCZ2 68HC16Z3 68HC16S2 68HC16V1 Масочное ПЗУ 0 48K 0 0 8K 8K 0   ОЗУ 2K 2K 4K 1K 2K 4K 2K 0 Flash EEPROM 50K 0 48K 0 0 0 0 0 Таймер 3-4 IC,4-5
OC,2PWM,
PIT,WDOG 16-канальн.
TPU, 3-4 IC,
4-5 OC, 2
PWM,PIT,
WDOG 16-канальн.
TPU, 3-4 IC,
4-5 OC, 2
PWM,PIT,
WDOG 3-4 IC,
4-5 OC,
2 PWM,
PIT,
WDOG 3-4 IC,
4-5 OC,
2 PWM,
PIT,
WDOG 3-4 IC,
4-5 OC,
2PWM,
PIT,
WDOG PIT, WDOG 3-4 IC,
4-5 OC,
2 PWM PIT,
WDOG Послед.порт SPI, 2 SCI SPI, 2 SCI SPI, 2 SCI QSPI, SCI QSPI, SCI QSPI, SCI Нет QSPI, SCI АЦП 8/10 бит 8/10 бит 8/10 бит 8/10 бит 8/10 бит 8/10 бит нет нет Линии
вв./выв. 95 95 95 46 46 46 23 62 Fтакт.,
МГц 0-16,78 0-16,78 0-16,78 0-25,17 0-25,17 0-20...7 0-20,97 0-20,97 Темпер.
диапазон* C, V, M C, V, M C, V, M C, V, M C, V, M C, V, M C, V C Модули CPU16, SCIM,
MCCI, GPT,
ADC, SRAM,
FLASH CPU16, SCIM,
MCCI, TPU,
GPT, ADC,
SRAM, TPURAM CPU16, SCIM,
MCCI, TPU,
GPT, ADC,
SRAM, TPURAM CPU16, SCIM,
QSM, GPT,
ADC,
SRAM CPU16, SCIM,
QSM, GPT,
ADC,
SRAM,
MRM CPU16, SCIM,
QSM, GPT,
ADC,
SRAM,
MRM - - Доп. свойства 9 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
с ФАПЧ 9 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
с ФАПЧ 9 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
с ФАПЧ 12 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
с ФАПЧ 12 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
с ФАПЧ 12 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
c ФАПЧ 12 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част.
с ФАПЧ 12 прог.CS/,
синте-
затор
такт.част
с ФАПЧ Тип
корпуса 120FH 160FT 160FT 132FC 132FV 132FC 100PU 100PU

Примечание:* Температурный диапазон: C = (-40 до 85°C),
V = (-40 до 105°C),
M = (-40 до 125°C)


Семейство 68300

МК семейства 68300 являются, пожалуй, наиболее известными и распространеннымииз высокопроизводительных МК фирмы Motorola. Более пяти миллионов МК и МП 68000 отгружаются ежемесячно. При рассмотрении МК семейства 68300, в нем можно выделить три основные группы, принципиально отличающиеся по функциональному назначению:

  • коммуникационные МК. В эту группу можно отнести все МК, содержащие коммуникационный сопроцессор:МС68302 и МС68360 в различных модификациях, МС68356. Контроллер МС68356 характеризуется высочайшейстепенью интеграции и является первым устройством, объединяющим на одном кристалле CISC-процессоробщего назначения (статический вариант 68000), коммуникационный RISC-процессор и статический 24-разрядныйпроцессор цифровой обработки сигналов (DSP56002), а также контроллер PCMCIA и UART 16550. Еще несколькоМК из ком-муникационной группы принадлежат к семейству МРС800 с RISC-ядром.
  • МК общего назначения. Эти МК, иногда называемые интегрированными процессорами, содержат, помимоцентрального процессора, только наиболее распространенную универсальную периферию: модуль системной интеграции,контроллер ПДП, последовательный интерфейс, часы реального времени, и т.д. МС68306 является наиболее простымМК этой группы и содержит процессорное ядро 68ЕС000 (производительность 2,4 MIPS на частоте 16 МГц), необходимыефункции системной интеграции (включая конт-роллер динамической памяти и 16 линий ввода/вывода общего назначения),а также двухканальный асинхронный последовательный интерфейс и 16-разрядный таймер. ИП МС68307 содержитдополнительно синхронный последовательный интерфейс M-bus, совместимый с I2C, и служащий для подключенияEEPROM с последовательным доступом, ЖКИ дисплеев и другой периферии с последовательным обменом. Кроме того,этот ИП имеет расширенный 2-канальный таймер и дополнительную внешнюю шину, совместимую с 8051. МС68349(Dragon ITM) является наиболее мощным интегрированным процессором семейства 68300. Процессорное ядро CPU030с производительностью 10 MIPS содержит конфигурируемую статическую память, которая может также быть частичноиспользована как кэш команд. Два канала ПДП позволяют осуществлять перемещение данных со скоростью до50 Мбайт/с. Модуль системной интеграции SIM49, имеющий 32-разрядные шины адреса и данных, поддерживаетдинамическое изменение разрядности шины данных и циклов шины. Кроме того, SIM49 содержит синтезатортактовой частоты с ФАПЧ, сторожевой и периодический таймеры, программируемые выборки внешних устройств ипамяти с программируемыми циклами ожидания, двунаправленный 8-разрядный порт и тестовый интерфейс JTAG.Версия MC68349V имеет напряжение питания 3,3 В.
  • МК для промышленного управления. МК этой группы содержат набор встроенных средств, оптимизированныйдля построения систем управления разнообразными промышленными объектами, требующими обработки быстротекущихпроцессов и интенсивных вычислений.

МС68331 является единственным МК этой группы, не содержащим таймерного сопроцессора. Этот МК ориентированна приложения, в которых требуются простые конфигурации и умеренные требования к быстродействию приневысокой цене. 68331 содержит CPU32, SIM, таймер общего назначения и модуль последовательного доступа QSM.

МС68332 был разработан совместно с General Motors и изначально предназначался для высокоточного управленияавтомобильным двигателем, а также мощных электродвигателей различного типа. Архитектура этого МК оказаласьнастолько удачной, что область его применения существенно расширилась (сейчас МС68332 применяется, например,в сотовых абонентских аппаратах GSM) и возникло целое семейство модификаций базовой модели, краткорассмотренное ниже. Полезным следствием популярности МС68332 является доступность программных отладочныхсредств, примеров применения, множество телеконференций, специализированные серверы независимых организаций,а также поддержка этого контроллера российскими техническими центрами Motorola.
    МС68F333 является первым микроконтроллером семейства 68300, содержащим энергонезависимую память Flash EEPROM(48+16 КБайт). Кроме того, дополнительно к возможностям 68332 этот МК содержит 10-разрядный 8-канальный АЦП,4 КБайта ОЗУ и однокристальный модуль системной интеграции SCIM, позволяющий использовать до 80 линий дляввода/вывода при выполнении программы из встроенной памяти.
    МС68334 является упрощенной версией МС68F333, не содержащей Flash-памяти и модуля связи, а также имеющийуменьшенный объем ОЗУ (1 КБайт).
    МС68336 имеет еще более мощную таймерную подсистему, представленную, помимо ТPU, конфигурируемым таймеромСТМ4, который содержит 4 универсальных двунаправленных канала, 4 канала ШИМ и 2 временные базы. АЦП сочередью преобразований QADC имеет несколько режимов автоматиче-ского преобразования по 16 каналам с записьюрезультата в буферное ОЗУ. Объем ОЗУ увеличен до 7,5 КБайт (3,5 К ОЗУ с поддержкой кода TPU и 4 К ОЗУ данных).
    МС68376 является расширением МС68336, в котором дополнительно содержится масочное ПЗУ и модуль сетевогоконтроллера (TouCAN™), поддерживающего протокол CAN 2.0B. Этот МК предназначен в первую очередь длямассовых автомобильных приложений (управление двигателем, активная подвеска).
    Основной причиной успеха представителей семейства 683хх в сфере промышленного управления стал оптимальныйнабор встроенных функций и, в особенности, наличие мощного таймерного сопроцессора TPU.

Таймерный сопроцессор

Таймерный сопроцессор (TPU, Time Processor Unit) является интеллектуальной полуавтономнойподсистемой, предназначенной для восприятия и генерации высокоскоростных сигналов в реальном масштабевремени без участия центрального процессора. TPU, в отличие от обычного таймера, позволяет устанавливать и отрабатывать любые взаимосвязи между каналами с помощью собственного микроядра, не отвлекая центральный процессор. При этом для использования даже сложных таймерных функций не требуется знание микрокода TPU, поскольку библиотека основных функций TPU находится в масочном ПЗУ МК. Список функций, каждую из которых можно получить на любом из 16-ти независимых каналов, приведен ниже в табл. 2, 3 (существует два типа масок, называемых “А” и “G”, поэтому при заказе МК необходимо указывать тип маски, которая больше подходит для данного приложения).
    Каждый из 16-ти независимых двунаправленных каналов содержит регистр входной фиксации, регистрвыходного сравнения и логику защелок. Выбор и установка параметров любой функции осуществляетсязаписью в соответствующие регистры управления, расположенные в ОЗУ параметров. Через ОЗУ параметровосуществляется также обмен параметрами между TPU и CPU. Две независимые временные базы с возможностьювнешнего тактирования дополнительно повышают гибкость использования TPU. Микроядро выполняет обработкузапросов на обслуживание, поступающих от каналов через приоритетный планировщик. Микроядро выполняеталгоритмы обслуживания каналов в соответствии с микрокодом либо из масочного ПЗУ (функции, приведенныев табл. 2, 3), либо из модуля ОЗУ с эмуляцией TPU (здесь могут быть выполнены любые алгоритмыпользователя). При необходимости написать собственный микрокод для TPU пользователь может воспользоватьсяассемблером TPUASM, свободно доступном через Internet (раздел FTP файл-сервера, посвященный TPU).Здесь же находятся исходные тексты всех библиотечных функций, а также исходные тексты программ,описанных в статьях о примерах применений.
Таблица 2. Функции TPU (маска "А") Код Название Описание PPWA Period/Pulse-Width Accumulator Измеряет длительность импельсов (периодов) с накоплением в 16-или 24-разрядный регистр.Накопление производится за программируемое количество периодов (1...255) без прерывания ЦП. По завершениифункции может устанавливаться связь с другим каналом либо формироваться прерывание OC Output Compare Формирование фронта в момент равенства содержимого регистра выходного сравнения и счетчика.Полярность импульса, периодичность, а также связь с другими каналами программруется SM Stepper Motor Функция управления шаговым двигателем поддерживает линейное ускорение и замедлениес программируемой скоростью (до 14 шагов). Фуенкция может задействовать до 8 каналов PSP Position-Synchronized Pilse Generator Формируется импульс программируемой длительности в опрелеленный момент периода ("угол отпирания") PMA/PMM Period Measurement with Additional or Missing Transition detect Измеряется период (в тактах опорного генератора), текущее измеренное значение доступно всем остальнымканалам. Производится обнаружение периода с отклонением, превышающим заданную величину, при этом значениеэтого периода не считается действительным ITC Input Captire/Transition Counter Фиксируется значение одного из счетчиков в регистре входной фиксации в момент перепада сигналана входе канала или после определенного количества перепадов. После возникновения события может устанавливатьсясвязь с другими каналами PWM Pulse-Wigth Modulation Формируется ШИМ-сигнал с заполнением от 0 до 100% (с учетом разрешения TPU) DIO Discrete Input/Outpit Линии каждого из 15 каналов используются для простого ввода/вывода SPWM Synchronized PWM Формируется ШИМ-сигнал с возможностью изменения длительности периода и времени"включенного состояния". Три возможных режима работы позволяют создавать сложные временные взаимоотношениямежду каналами QDEC Quadrature Decode Функция задействует два канала и позволяет определить направление вращения и текущееположение. Ориентирована для использования с двигателями, использующими щелевой датчик (шифратор)

Таблица 3. Функции TPU (маска "G") Код Название Описание PTA Programmable Time Accumulator Функция накапливает в 32-рязрядном регистре время нахождения сигнала в высоком или низкомсостоянии, а также периода входного сигнала, за программируемое число периодов (1...255) QOM Queued Output Match Формирует однократные, повторяющиеся заданное количество раз или непрерывные цепочкиимпульсов на основании таблицы в ОЗУ параметров. Функция может запускаться событием на другом канале ипозволяет формировать сложные временные зависимости TSM Table Stepper Motor Осуществляет управление ускорением и замедлением шагового двигателя с программируемымчислом шаговых соотношений (до 58). Функция использует таблицу в ОЗУ параметров (не алгоритм), чтопозволяет пользователю полностью определять характер управления FQM Frequency Measurement Служит для измерения частоты сигнала методом подсчета внешних импульсов за программируемыйпромежуток времени. Метод служит для измерения высокочастотного сигнала, для низких частот рекомендуетсяиспользовать РТА UART Asynchronous Receiver/Transmitter Обеспечивает последовательный асинхронный обмен информацией и задействует один или дваканала. Длина слова программируется от 1 до 14 бит. Поддерживается формирование и обнаружение бита четности.Максимальная скорость обмена составляет 100 Кбод. При скорости 9600 бод TPU может функционировать как8 последовательных интерфейсов UART NITC New Input Transition Counter Любой из каналов TPU может фиксировать не только содержимое выбранного счетчика, нои содержимое выбранной ячейки ОЗУ параметров, по одиночному событию или после заданного числа событий навнешнем входе COMM Multiphase Motor Commutation Функция генерирует сигналы фазовой коммутации для различных бесколлекторных электродвигателей,включая трехфазные постоянного тока. Коммутация основывается на состоянии (положении), декодированном функцией FQD,что позводляет обходиться без датчиков Холла MCPWM Multichannel PWM Позволяет нерерывно генерировать ШИМ-сигнал с заполнением от 0 до 100% независимо отдругих действий TPU. Функция задействует два канала и требует один внешний логический элемент HALLD HALL Sensor Decode Преобразует сигналы с датчиков Холла бесколлекторного двигателя, а также информациюо направлении вращения от ЦП, в число, необходимое для функции СОММ. Функция ориентирована на работу сдвумя или тремя датчиками FQD Fast Quadrature Decode Функция обеспечивает обратную связь по положению, необходимую для управления двигателемюПри высокой скорости вращения один из каналов запрещается, что позволяет декодировать более быстрые сигналы

Более подробно о работе с TPU можно прочитать в руководстве по TPU (TPURM/AD), а также в статьях,посвященных подробному описанию функций TPU (TPUAN00 … TPUAN15).
    Более подробную информацию о МК и других электронных компонентах фирмы MOTOROLA можно найти нароссийском сервере

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический университет
Тел. (812) 234-2503, факс (812) 234-2758
E-mail: leti@sovamsu.sovusa/com
Московский Энергетический Институт
Тел. (095) 273-0989, факс (095) 273-1348
E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.