ООО ЭФО
Поиск по складу
Программа поставок 2016
Сегодня
www.powel.ru
источники питания
www.korpusa.ru
конструктивы и корпуса РЭА
www.wless.ru
беспроводные технологии
www.mymcu.ru
микроконтроллеры
altera-plis.ru
микросхемы Altera
www.infiber.ru
волоконно-оптические
компоненты в
промышленности
www.efo-power.ru
силовая электроника
www.efo-electro.ru
электротехническая
продукция
www.efometry.ru
контрольно-измерительные приборы
www.golledge.ru
кварцевые резонаторы и генераторы Golledge
www.sound-power.ru
профессиональные усилители класса D
Поиск по сайту
Подписка на новости

Система менеджмента
качества сертифицирована на соответствие требованиям:
ISO 9001, ГОСТ Р ИСО 9001 и СРПП ВТ - подтверждено сертификатами соответствия в системах сертификации Русского Регистра, ГОСТ Р, международной сети IQNet, "Оборонсертифика" и "Военный Регистр".

ООО "ЭФО" в 2011г. получило Лицензию Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на изготовление оборудования для ядерных установок.


Rambler s Top100



ChipFind - поисковая система по электронным компонентам
EEN
webmaster
Санкт-Петербург: (812) 327-86-54  zav@efo.ru Москва: (495) 933-07-43  moscow@efo.ru Екатеринбург: (343) 278-71-36  ural@efo.ru Пермь: (342) 220-19-44  perm@efo.ru
Казань: (843) 518-79-20  kazan@efo.ru Ростов-на-Дону: (863) 220-36-79  rostov@efo.ru Н. Новгород: (831) 434-17-84  nnov@efo.ru Новосибирск: (383) 286-84-96  nsib@efo.ru
о нас склад библиотека статьи
 

Микроконтроллеры производства компании Silicon Laboratories


Общая информация Архитектура и особенности Семейства Руководства по применению
Аппаратные средства поддержки разработок Программное обеспечение   ЧаВо (FAQ)   FTP-портал

Архитектура и особенности микроконтроллеров Silicon Labs.

Микроконтроллеры Silicon Labs имеют некоторые характерные особенности во всех функциональных блоках:

(нажмите на соответствующий блок на блок-схеме)

В данном разделе описаны аппаратные особенности микроконтроллеров Silicon Labs. Особенности программного обеспечения смотрите в разделе "Программное обеспечение".



Высокопроизводительный микроконтроллер

Сверхскоростное ядро:

  • Конвейерная архитектура
  • Выполнение 70% команд за 1 или 2 такта
  • Производительность до 100 MIPS на частоте 100 МГц
  • Микропотребление (0.3мА .. 0.6мА на 1 МГц тактовой частоты)
  • Обработка до 22 источников прерывания

Память:

  • Встроенная память данных (RAM) объемом до 8448 байт
  • Энергонезависимая Flash-память программ объемом до 128 кБайт

Аппаратный умножитель:

  • Умножение 16 разрядных чисел с накоплением в 40 разрядном аккумуляторе
  • Выполнение команды умножения за 2 такта
  • Функции округления результата

Встроенный отладчик:

  • Микроконтроллеры в корпусах LQFP и TQFP имеют четырехпроводный отладочный интерфейс JTAG
  • Микроконтроллеры в корпусах MLP имеют двухпроводный отладочный интерфейс C2
  • Возможность внутрисхемного программирования (по интерфейсу JTAG или C2)
  • Отладка в режиме реального времени
  • Аппаратная поддержка до 4-х точек останова

Источники тактового сигнала:

  • Встроенный прецизионный программируемый генератор 12-25 МГц с точностью до 1.5%
  • Внешний генератор: кварцевый резонатор, RC, C - цепочки или внешний генератор

Питание:

  • Напряжение питания от 2.7 до 3.6 В
  • Генерация сигнала сброса при включении питания (с программируемой длительностью)
  • Монитор питающего напряжения
  • Несколько режимов энергопотребления

Система прерываний:

  • Обработка до 22 источников прерываний
  • Двухуровневая система приоритетов прерываний
  • Генерация каждого прерывания может быть запрограммирована на высокий или низкий уровень сигнала, на фронт или на спад.

Микроконтроллеры имеют набор команд, полностью совместимый с архитектурой 8051, при этом более 70% команд выполняются за 1 или 2 такта.

Внутрисхемно программируемая энергонезависимая flash - память программ разбита на страницы по 512 байт и доступна микроконтроллеру по записи, что дает возможность использовать её для эмуляции EEPROM.

Встроенный тактовый генератор может перепрограммироваться "на лету", что позволяет оперативно, во время выполнения программы, менять тактовую частоту и, соответственно, энергопотребление.

JTAG-интерфейс (соответствует спецификации IEEE 1149.1)- интерфейс для внутрисхемного программирования и отладки. Не задействует ресурсы кристалла и позволяет проверять и модифицировать память и регистры, устанавливать контрольные точки, выполнять пошаговое выполнение и остановку программы, измерять время выполнения программы или ее частей.

Двухпроводный интерфейс C2 используется при отладке программ и программировании Flash-памяти некоторых микроконтроллеров фирмы Silicon Lab's (C8051F3xx и др.). Этот протокол во многом похож на протокол JTAG, но использует только две линии.

Встроенный сторожевой таймер (WDT) с двунаправленной схемой сброса позволяет отслеживать тактовые импульсы и при их отсутствии в течение 200 мкс, т.е. при "зависании" микроконтроллера, сбрасывать его, а также генерировать сигнал сброса для других устройств на печатной плате.



Цифровая периферия

Порты ввода/вывода

  • До 64 линий ввода/вывода
  • Конфигурирование в режимах с открытым коллектором и со встроенным резистором подтяжки к линии питания (open-drain и push-pull)
  • Высокая нагрузочная способность линий (до 25 мА)

Таймеры/счетчики

  • До пяти 16-битных таймеров/счетчиков
  • Специальные режимы генерации тактового сигнала для UART
  • Генерация прерывания по переполнению

Периферийные интерфейсы

  • Двухпроводной двунаправленный интерфейс SMBus (I2C совместимый)
  • Последовательный периферийный интерфейс (SPI)
  • До двух последовательных асинхронных интерфейсов (UART)
  • Аппаратный CAN 2.0 контроллер у моделей C8051F04x и C8051F06x
  • Аппаратный USB 2.0 (12 Мбит/сек) контроллер у моделей C8051F32x

Цифровой коммутатор (CROSSBAR)

  • Коммутирование цифровой и аналоговой периферии на различные выводы микроконтроллера
  • Графическая среда для генерации кода (Code Configuration Wizard)
  • Смена назначения выводов "на лету" (см. картинку)

Цифровой коммутатор (CROSSBAR) является уникальной особенностью микроконтроллеров Silicon Labs. Благодаря этой функции производится коммутация цифровой и аналоговой периферии на любые выводы микроконтроллера (первые представители микроконтроллеров имели ограничения в свободе выбора). Для упрощения конфигурирования коммутатора поставляется программа CONFIG для генерации кода на языках ассемблер и Си. Конфигурация производится с использованием графического интерфейса. Программа CONFIG помимо назначения функции выводов производит генерацию кода

Восемь представителей микроконтроллеров Silicon Labs, а именно серии C8051F04x и C8051F06x имеют контроллер шины CAN2.0B. Максимальная скорость передачи данных составляет 1Мбит/сек. Интерфейс полностью соответствует стандарту CAN компании BOSCH и поддерживает 11 и 29 битовые идентификаторы CAN-фрейма, а при работе в сетях DeviceNet может быть адресован по ID. Контроллер имеет буфер на 32 сообщения, что позволяет микроконтроллеру работать сразу с 32 устройствами. Контроллер шины совместим со стандартом CAN2.0A.

Два представителя микроконтроллеров Silicon Labs (серия С8051F32x) снабжены аппаратным контроллером интерфейса USB2.0. Максимальная скорость передачи данных составляет 12Мбит/сек. Контроллер USB снабжен отдельным генератором, позволяющим передавать данные на двух скоростях (12 Мбит/сек и 1,5 Мбит/сек) независимо от частоты тактового генератора микроконтроллера. Буфер сообщений имеет размер 1кБайт. Наличие встроенного преобразователя напряжений позволяет осуществлять питание микроконтроллера непосредственно от шины USB.

Все микроконтроллеры имеют программируемый массив счетчиков, который добавляет функциональность имеющимся в системе таймерам/счетчикам. Массив включает отдельный 16-битный таймер/счетчик и имеет от трёх до пяти 16-битных модулей захвата/сравнения. Дополнительную функциональность дает возможность конфигурирования массива как 8- и 16-битный ШИМ.

Некоторые микроконтроллеры имеют интерфейс внешней памяти, который может работать в мультиплексированном и немультиплексированном режимах. Интерфейс внешней памяти предназначен для увеличения объемов оперативной памяти. Возможность увеличения памяти программ не предусмотрена. Шина адреса интерфейса внешней памяти 16 бит, шина данных - 8 бит.

Наличие контроллера прямого доступа к памяти (DMA)в микроконтроллерах с высокоразрядным быстродействующим АЦП (серия С8051F064-067) позволяет осуществлять быструю передачу результатов преобразования АЦП во внешнюю либо внутреннюю память микроконтроллера, не задействуя ресурсов микроконтроллера.



Аналоговая периферия

Аналогово-цифровые преобразователи (АЦП)

Все микроконтроллеры имеют АЦП последовательного приближения (кроме микроконтроллеров серии С8051F35x).

Сигма-дельта аналогово-цифровые преобразователи

  • Серия С8051С35х
  • С разрядностью 24 бита
  • С частотой выборки до 1 тыс. отсчетов в сек (ksps)

Аналогово-цифровые преобразователи последовательного приближения

  • Кроме серии С8051С35х
  • С разрядностью до 16 бит
  • С частотой выборки до 1 млн. отсчетов в сек (Msps)

Микроконтроллеры Silicon Labs имеют от 4 до 32 каналов высокоточных АЦП, входы которых можно использовать как самостоятельные или дифференциальные. Параметры встроенныx АЦП в микроконтроллерах Silicon Labs зачастую превосходят параметры АЦП, выпускаемых как дискретные компоненты.

Сводная таблица точностных параметров АЦП*

Принцип действия Последовательного приближения Сигма-дельта
Семейство C8051F300 C8051F330 C8051F005 C8051F060 C8051F350
Разрешение, бит 8-bit 10-bit 12-bit 16-bit 24-bit
(сигма-дельта)
Частота выборки, sps 500k 200k 100k 1M 1000
Сигнал/шум, dB 48 55.5 66 89 2.4uV**
Интегральная
нелинейность (LSB)

±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.75 ±15 ppm
Дифференциальная
нелинейность (LSB)

±0.5 ±0.5 ±1.0 ±0.5 не определено
Смещение нуля ±0.6 LSB 0 LSB ±1 LSB 0.1mV ±1 ppm
Нелинейность усилителя ±0.5 LSB 1 LSB ±3 LSB 0.008% FS 0.002%FS
Значение источника
опорного напряжения, В
- 2.4 2.4 2.4 2.4

* в данной таблице представлены не все семейства, в дальнейшем таблица будет пополнена
** при коэффициенте усиления равном 1, частота выборки 10 отсчетов в секунду

Функция программируемого "оконного детектора" в АЦП. В регистрах микроконтроллера программируются нижнее и верхнее значения напряжения, которое следует отслеживать. В случае если напряжение на входе АЦП выйдет за пределы заданных пороговых значений, генерируется соответствующее прерывание. Таким образом, функция "оконный детектор" значительно экономит ресурсы процессора, избавляя программу от необходимости "рутинного" циклического опроса.

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)

  • Два 8/12-битных ЦАП
  • Гарантированная монотонность

Микроконтроллеры Silicon Labs (кроме микроконтроллеров серий С8051F13x и С8051F2xx) имеют два 12- или 8-битных ЦАПа с токовым либо потенциальным выходом.

Время установки сигнала не превышает 10 мкс, при этом существует возможность синхронизации выходов ЦАП сигналами таймера для устранения колебаний крутизны и небольших случайных изменений местоположения фронтов сигнала во времени.

Аналоговые компараторы

  • До 3-х компараторов
  • Программируемый гистерезис
  • Программируемое время отклика
  • Генерация прерывания

Выходы аналоговых компараторов могут быть скоммутированы при помощи CROSSBAR на любые выводы микроконтроллера в режимах open-drain или push-pull.

Значения отрицательного и положительного гистерезиса могут быть различными и устанавливаются программным способом.

Один из компараторов может быть использован в качестве источника сигнала сброса микроконтроллера. Все компараторы могут генерировать прерывание при переключении уровней на выходе.

Большинство микроконтроллеров Silicon Labs имеют встроенный температурный датчик, который имеет точность до ±1% и измеряет собственную температуру микроконтроллера. Применение датчика предполагается для контроля перегрева микроконтроллера и аварийного останова в случае превышения порогового уровня.

А также:

Операционный усилитель с программируемым коэффициентом усиления, имеющийся у большинства микроконтроллеров, имеет коэффициенты усиления 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 и 0.5. У представителей семейства С8051F04x (c CAN-интерфейсом) имеется высоковольтный операционный дифференциальный усилитель напряжения с размахом 60В, коэффициент передачи такого усилителя может регулироваться от 0.05 до 14.

Интегрированный источник опорного напряжения имеет значение 2.43В (в некоторых семействах 2.5В) и имеет точность 15ppm/ C. Максимальный ток нагрузки источника опорного напряжения составляет 200 мкА. При использовании внешнего источника внутренний источник опорного напряжения может быть программно отключен.

наверх


Если Вы нашли неработающие ссылки или устаревшую информацию, просим сообщить об этом по адресу: , либо по телефону 327-86-54 Алексею Курилину.
© 1999-2016 All Right Reserved. EFO Ltd. При использовании материалов ссылка на источник обязательна.
Контактная информация