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F-ZTAT 支持在电路板程序写入/重写
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On-board Program Write/Rewrite Enabled Single-chip
Microcomputer Incorporating Flash Memory
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■日立公司供稿
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F-ZTAT是日立公司(Hitachi, Ltd.)开发和提供的集成有闪速存储器的单片微型计算机的总称。F代表灵活性。正如其名字所表示的,F-ZTAT单片机允许在电路板上或在现场进行闪存写入/重写/擦除操作。
支持板上程序写入/重写
信息家电中的大多数嵌入式系统是在定制硬件和软件基础上开发的。然而应用正变得越来越广和复杂。因此,需要这样一种不需要等待硬件原型的完成即可进行软件测试的开发环境。
例如,利用参考板所提供的早期开发环境和利用FPGA板的早期原型环境。有关这些开发环境在缩短开发周期时间(TAT)方面的报道已很多,在许多情况下利用这些开发环境都可以在硬件原型完成前进行软件检查。
但在硬件技术参数完全固定下来之前,最终的调试和调整仍很困难。虽然原型并非具有固定技术参数的实际产品,但与传统开发环境相比,利用早期产品原型进行验证可极大缩短TAT时间。然而,应用规模的扩大和复杂性增加趋势使得最终调试和精细调整的工作也在不断增加。
嵌入系统的开发面临的就是这样一种形势。没有软件的硬件仅仅是一堆什么也不能做的电路,而硬件完成前软件开发也无法进行。然而,日立 F-ZTAT微型计算机可以解决这一难题。
由于采用了内置的闪速存储器代替掩膜ROM,F-ZTAT支持程序和数据在电路板上写入和重新写入。
60多种产品可供选择
目前约有60多种F-ZTAT微型计算机可供选择,如图1所示。所有这些型号的单片微型计算机都内置有闪速存储器,并且通过采用不同的CPU内核和外设电路来满足广泛的用户需求。
F-ZTAT系列中所提供的CPU内核包括8位和16位H8系列、高性能16位H8S系列和32位SuperH系列。
在开发阶段,其优点包括缩短开发周期、减少器件数量和开发成本。由于程序和数据可在电路板上写入/重写,生产准备和编程可同时进行,而芯片生产也可在程序和数据完成后立即开始。在采用掩膜ROM时,程序和数据必须比生产时间提前一个月固定下来。而在采用F-ZTAT单片机时,最终阶段的改变不会导致芯片的浪费。
当产品需要根据目标用户/应用进行微小的数据改变时,或每个型号的生产数量较小时,以及对于许多需要技术开发反馈的产品,这一能力非常有用。这时如果采用掩膜ROM则会带来太大的初始成本。
如果针对特定目标应用的芯片以掩膜ROM的形式入库,那么在清点存货时它们将会被作为资产项处理。而具有片上写入功能的F-ZTAT则不会被这样处理,因此增加了现金流。
由于闪存并非简单地增加到单片机中的,因此还可以进一步减少器件数量和开发成本。
板上写入对于维护也是一个巨大的优点。由于F-ZTAT微型计算机可以很好地处理固件和数据的版本升级,因此可以大大降低维护时间和成本。
业绩不凡
F-ZTAT微型计算机自1993年问世以来已有近10年时间了。自从那时起,其销售获得骄人的成绩,到2001年时累积销售近2亿片。目前,月生产量高达700万片。F-ZTAT微型计算机雄居全世界带有内置闪存的单片机市场份额榜首(图2)。
每一代F-ZTAT单片微型计算机的性能都有所提升。最新一代的F-ZTAT微型计算机具有更快的写入速度、更短的写入时间、重写次数更有保证、数据保持时间更长,并且可利用单电源工作。
目前日立正在利用最新0.18微米工艺进行生产F-ZTAT系列芯片。同时还计划开发最高工作频率达80 MHz的带有1 MB 内置闪存的产品。
写入速度与制造工艺的改善同步,传统0.5 mm产品写入128 Kb需要30秒时间,而现在最新的0.18 mm产品写入128 Kb仅需要2.5秒时间(不包括数据传输时间)。通过将写入/擦除功能程序以固件形式嵌入在器件中,用户程序可以简化,而通过不同接口的写入过程也变得更为容易。
有保证的重写次数高达100次,未来的目标是达到1万次甚至10万次。在遵循日立公司所标明条件的情况下,可保证的数据保持时间是10年。
开发和写入工具
目前有大量用于F-ZTAT微型计算机的开发和写入工具。有众多的工具可供选择也是F-ZTAT微型计算机的巨大优势之一。
日立和许多其它厂商都提供针对H8、H8S和SuperH的软件开发工具。OS和中间件以及CPU内核的供应情况也类似。
除此之外,还有多种用于F-ZTAT的写入工具。其中有日立提供的F-ZTAT微型计算机写入程序和适配卡,以及由其它厂商提供的许多工具,包括Hokutodens提供的Flash2
and Flash Mate 5V1、Kyoei 提供的I.S.P-100 和 I.S.P-200、Yokogawa Digital
Computer 提供的NET IMPRESS 和 Interface 提供的ITF-2000 。
F-ZTAT微型计算机写入程序用户界面友好,且与Windows GUI兼容(图3)。
这些写入程序可从日立网站免费下载,网址为:http://www.hitachisemiconductor.com/sic/jsp/japan/eng/products/mpumcu/tool/index.html。这一免费版本的基本内容与正式购买版本是一样的,但免费版本不包括用户问题解答在内的技术支持。如果在写入时出现问题,免费版本没有提供任何对策。然而除了这一限制以外,免费版本可用于包括F-ZTAT微型计算机评估和学习在内的各种应用。
用于F-ZTAT微型计算机的参考板由Hokutodenshi、 Akizuki Denshi Tsusho Ltd. 和 Sunhayato公司提供。一些开发套件的成本低至仅2,800日元(不包括销售税),从而使得低成本评估和学习成为可能。
F-ZTAT微型计算机的主页在2002年3月也进行了更新。该网站包括了有关F-ZTAT的丰富信息,对于新手学习和有经验的用户都非常有用。
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