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飞思卡尔32位ColdFire系列MCU瞄准工业电子市场


Freescale Introduces 32 bit ColdFire Series MCU Targeting at Industrial Electronic Market

飞思卡尔半导体


低端连接和控制应用市场正处在一个十字路口。需要传统通用微控制器功能的应用提高了我们对计算性能和存储器的要求。我们面临的挑战是提供占用空间小、功耗低、能够执行计算密集型任务等要求的微控制器。此外,市场还对产品路线图提出了无缝迁移的要求,包括全功能的强大嵌入式控制器。用户对更高性能的要求,迫使开发商采用32位微处理器,同时在开发过程中严格遵守低功耗和低成本限制。

Semico Research最近的报告显示,在低成本和低功耗这两大因素的驱动下,32位微控制器(MCU)的全球销量正以19.4%的复合年增长率(2004~2009年)增长。


工业、医疗领域需高连接性和安全性32位MCU

相比于消费类产品更新换代之频繁,在工业电子、医疗设备等一些传统应用领域仍然需要设备保持较长时间的稳定性,而这就需要元器件企业提供长久的供应与支持。

首先是设备间的通信变得越来越重要,要求微控制器具备良好的连接性。在工业自动化领域,设备通过CAN、以太网和USB接口进行无缝通信的需求越来越强。在医疗设备应用领域,各种仪器间的互连互通可以提高医疗机构的工作效率,降低出错率,并可实现远程监控;在火警和安全系统方面,集成了CAN和以太网功能,可以实现网络连接和远程监控,从而尽早发现火警、漏水和可疑行动。此外,在POS终端机应用领域,由于存在大量的货币交易,该领域的安全连接变得日益重要。

其次,工业电子市场需要高可靠性的产品。在工业自动化领域,设备的应用环境非常恶劣,它们要在高温、振动和有大量粉尘的环境中工作;而在供暖空调与住宅控制系统应用中涉及电梯控制等应用,这些设备对微控制器的可靠性有很高的要求。

此外,较长的使用寿命、低成本、实现更高的性能和集成度,都是工业电子市场对微控制器的共同需求。

综上所述,32位嵌入式应用日益复杂,对系统性能要求越来越高。网络连接性、安全性、可靠性、长期供应和提供不同档次的产品是工业电子领域对微控制器产品的需求。


创新的ColdFire微处理器系列

飞思卡尔1996年推出了创新的ColdFire微处理器系列,满足了上述应用的需求。截止到目前,飞思卡尔的68K和ColdFire系列产品的发货量已突破5亿片。ColdFire系列基于业界标准的68K,具有变长RISC指令架构,集成了具有高代码密度的高性能内核和大量外围接口。ColdFire产品分别是MCF520x和MCF521x系列,对于需要低功耗并以合理价格进行灵活集成的应用而言,MCF520x和MCF521x系列能够轻松地实现到32位性能的迁移。

MCF520x和MCF521x设备适用于多种控制应用,包括工厂自动化、照明控制、安全和零售销售点扫描器,能够满足对高性能、经济高效和低功率的嵌入式连接的需求。

飞思卡尔计划在2006年初推出下一代MCF5210和MCF522x设备系列,进一步扩大ColdFire系列的阵容。这些新产品具有成本较低的扩展功能,并且结合了USB与以太网连接,以满足客户不同的需要。

低功耗设备具有高性能

MCF520x和MCF521x系列最大电流通常不超过1mA/MHz,能够满足工业控制应用对高性能、低功耗连接的需求。这两个系列是具有集成分布式时钟和低功率分配器的ColdFire产品,能够将中央处理器(CPU)频率降低到1MHz以下,而无需进入关机模式。飞思卡尔还将漏泄减至最低,并且重点对封装进行增强,在不牺牲性能的情况下优化功耗。

图 评估板M5213EVB(略)

在嵌入式连接应用中,性能是主要的推动因素,而MCF520x微处理器(MPU)系列能以不到5美元的建议售价,提供高达1.59亿指令/秒(MIPS)的性能。MCF520x系列提供了增强累积乘法(eMAC)模块和指令/数据高速缓存,带有可选的以太网控制器。这些设备具有灵活的存储控制器、闪存和静态随机访问存储器(SRAM),并可以选择单数据速率(SDR)或双数据速率(DDR)的同步动态随机访问存储器(SDRAM)存储器。
对于需要高集成度而且空间、系统成本和功耗都十分重要的控制应用来说,MCF521x MCU系列是理想之选。这些设备提供了高达256KB的集成闪存、一个12位模数转换器(ADC)、一个用于数字信号处理(DSP)功能的MAC模块、一个可选的控制器区域网络(CAN)模块。


全面的开发支持

飞思卡尔还为客户提供全面、直接的开发支持与服务,帮助客户更快、更轻松地向市场推出产品。飞思卡尔提供免费代码转换器和工具,帮助用户从68K系列向ColdFire进行迁移。另外还提供全面的软件和硬件解决方案。通过与世界级供应商以及许多其他独立供应商合作,使客户可以获得完全开放的源代码软件解决方案以及第三方开发工具。

新推出的MCF520x和MCF521x处理器评估板(M5213EVB和M5208EVB)带有免费赠送的CodeWarrior Development Studio for ColdFire Architectures特别版。特别版包含了ColdFire优化编译程序,可以最大程度地提高性能,生成紧凑的代码。

《世界电子元器件》2005.9
         
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