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摩托罗拉HCS08系列8位微控制器
 


作为全球嵌入式处理器的领先生产商,摩托罗拉采用业界先进的设计,提供全面的8位、16位和32位微控制器。现在,摩托罗拉的8位微控制器系列最新加入HCS08系列,可在低至1.8V电压下运行,使摩托罗拉在8位微控制器领域的业界领先地位得以延续。

此种微控制器系列最早为HC05系列,逐渐发展到HC08系列,HCS08系列是HC08系列的扩展,它能够长久释放电池能量,同时提供低至1.8 V的性能、领先的Flash技术,并支持富有创意的片上开发。它非常适用于高容量电池驱动的设备,典型应用如:手持设备、温度调节装置、应用仪表、通用远程控制、电子钥匙和电子锁、便携音频设备、电子玩具、数码相机/便携式摄像机等。

便携式产品,如数字照相机、无绳电话、遥控装置、便携式医疗设备,都在不断地减小体积,因此需要更小的包装,当然也需要更小或更少的电池。摩托罗拉推出HCS08低电压低功率微控制器系列,来满足这些小巧设备日益增长的电池供电需求。

为了延长电池寿命,携带式产品需要很低的电压,非常小的功耗,摩托罗拉已经推出了大量的低电压HC08系列产品,目前已经将该系列产品的性能扩展到能在20 MHz和超低功耗下使用。HC9S08GB和HC9S08GT产品是越来越庞大的HCS08系列产品中目前正在开发的第一种产品。HCS08系列使用智能功率管理技术减小了功率和电流消耗,也可以和一种创新的片上调试器并用,减少开发成本和投入市场的时间。HCS08具有能够与HC08s兼容的目标代码,而且具有其他改进的指令集和寻址模式,从而可使编码效率提高10%到15%。

HCS08的5个功率管理模式使它具有高度灵活性。这些操作模式包括运行、等待和三个停止模式,并且第1个停止模式一般指完全的低功率模式,一般在低于20nA的功率下操作,这几乎是其他竞争技术的5倍。绝大多数电池供电的应用,如烟雾/CO探测器、遥控装置、无线PC外围设备,大多数以第1个停止模式操作,只有在外部输入要求时,才在最短的时间内跳到运行或等待模式上。因此,为了延长电池寿命,MCU必须尽可能长时间或尽可能频繁地在第1个停止模式上运行,以确保较低的电流消耗。与HC08系列一样,HCS08系列也可以在低功率(通常为700nA)下快速自动唤醒,而不需要任何外部晶体或组件。

片上调试器(On-chip debugger)能够以在完全工作电压和无限频率范围内实时仿真所有MCU功能。所有这些操作都通过单个(BDM)调试模式管脚进行。这种单管脚仿真模式不需要复杂而昂贵的仿真工具。

HCS08内含一个可编程的片上内部时钟发生器,能够在32kHz 到20MHz之间的总线频率下工作。ICG的温度和电压误差通常低于2%,这种准确度不需要任何外部时钟资源,同时也减少了外部组件和其他客户成本。
摩托罗拉在最艰苦环境下运用嵌入式Flash技术方面拥有多年的经验。HCS08系列产品采用第三代0.25 m Flash技术,数据最短能够保留15年,通常能够保留100年,同时它提供100K的写入/消除周期,最小值为10K。Flash读取的电压可低至1.8V,写入电压可低至2.1V,不需要MCU电源以外的外部电压。

HCS08 能够在1.8V电压下提供卓越的10或8字节ADC性能,总误差通常只有1.1 LSB,最大误差为2.5 LSB。在2MHz的变频下,单个10字节的变换只需14微秒。HCS08 也能够通过2 SCI、 SPI 和IIC进行广泛的串口通信。其他性能包括高达4kB的RAM,高达8个可编程16字节定时通道,高达56个的灵活输入输出口、键盘中断功能和许多安全性能,包括正确的计算机操作(COP)。

低电压检测带有1.8V电压的额定跳闸点,可以选择重启或中断。低电压检测能够通过编程显示或设置2.1V 或 2.4V的低电压警报标记。该功能对于烟雾检测器应用非常有用,先有一个较短的警报或信号显示电池已经达到2.4V,随后会有一个持续的警报显示需要紧急替换电池。

与所有摩托罗拉产品一样,这套产品同样提供全套硬件和开发工具,来支持客户应用开发。除了标准应用支持硬件和开发工具外,摩托罗拉还提供HCS08演示工具包,部件代号: M68DEMO908GB60。这种低成本的演示工具包带有一个HCS08 MCU演示代码、双串行端口、交换机、LED、MCU 管脚连接头和一个小的原型区。客户可以修改演示编码或者使用演示工具包HCS08(特别版)里的免费CodeWarrior开发套件为GB60开发新的代码,也可以从Metrowerks 网站(www.metrowerks.com)免费下载。使用CodeWarrior开发工具,客户能够通过DB9串行端口、所含的RS232串行光缆或BDM Multilink,创建和调试应用代码。


摩托罗拉延长电池寿命的技术

通过多电源管理模式、快速启动和灵活的多频时钟源(包括可编程的、无组件的内部时钟发生器),充分地利用任何电池。

多电源管理模式

超低功率Stop 1模式(在2 V下通常为20 nA)
局部低功率Stop 2模式(在2 V下通常为400 nA)
HC08的正常功率Stop 3模式(在2 V下通常为500 nA)
可选的自动唤醒定时器,提供内部2 KHz 振荡器,能够在Stop 2或Stop 3模式下运行,以定期唤醒CPU(通常为300 nA adder)

芯片上的可编程时钟发生器,频率从4 MHz到20 MHz总线速率

使用可编程的内部振荡器,在需要高性能的情况下,在很短时间内快速启动
在很长时间和较大温度范围内非常稳定(+-2%)
不需要外部组件,从而降低了总系统成本

32 kHz或更高的外部时钟源,能够随时从内部振荡器切换

软件可选,可除到位
精确度规定为10-位 A/D,能够可靠、精确地在1.8V电压下操作(总误差额定为1.1LSB)
卓越的片上调试和仿真能力
芯片上的调试模块、触发器和追踪功能的设计目的是:使用户能够采用经济高效的串行实时仿真和调试电缆,以取代价格昂贵的仿真器。
在HCS08的实际运行电压和频率范围内实时仿真MCU功能,而不象传统仿真器那样受到限制。
通过一个专用管脚进行无干扰的调试,使用户无需安装笨重的仿真器电缆和承担其费用。
片上硬件,多个断点 (breakpoints)
9个灵活的触发器和缓冲硬件取代了昂贵的仿真器总线分析器
查看和更改内部寄存器和内存,同时运行应用程序
在目标处理器上单步运行或追踪应用代码

摩托罗拉第三代高级0.25 MICRON闪存技术的优点

1994年,摩托罗拉成为率先大量销售内置闪存的公司之一。现在,摩托罗拉正在应用的第三代可重新编程闪存进一步降低了闪存的费用。其他特性包括:

多达100,000次写/擦循环
非常稳定,数据保持时间至少达到15年,通常可达到100年
命令编程接口,无需复杂的编程算法
轻松地将闪存用于数据EEPROM存储,不会产生额外成本
读取电压1.8 V,写入电压2.1 V
可在20 s内进行8位编程,以降低编程成本
高性能8位HCS08 CPU
目标码与摩托罗拉的68HC05和68HC08架构兼容,便于移植
提供了很多8位应用程序所需的更高性能,在20MHz总线上速度至少达到50 ns指令周期
能够使用汇编语言或C语言,利用16位指针或与栈相关的编址,以编写有效、简单的模块代码
高效的指令集,乘除易于学习和使用

开发工具和支持

摩托罗拉的全面产品和工具能够轻松地将HCS08微控制器纳入到设计中,并且缩短面市时间。用户可以选择在线培训、大型应用涵数库、参考设计、技术常见问题、经济的优质硬件和软件工具。

Metrowerks CodeWarrior Development Studio for HCS08 特别版
业界领先的集成开发环境,在摩托罗拉的架构上通用,以便于移植
将Processor Expert自动代码生成器用于芯片上的外围设施,从而大幅缩短开发时间

采用全芯片仿真,开发和调试软件无需等待目标硬件,也不需要评估板
套件包括汇编程序、调试程序、4 kB 的有限C编辑器、闪存编程软件
订购免费的CD作为CDCWSEHC08/D,或者从网络下载
可对其他CodeWarrior开发工具进行升级,以加快开发速度
编译器升级到32 Kbyte或64 Kbyte存储容量
标准版本包括高级的数据模拟软件,使开发人员能够使用图形化的表示(例如显示和图表),查看模拟的实时反馈,同时使用图形化表示(例如电位计)来模拟I/O。

专业版包括其他高级工具,例如代码覆盖、性能分析、Processor Expert定制的bean生成向导

MC9S08GB60演示板(M68DEMO908GB60)
带有采用电池作为电源的64针GB60设备、LED、按钮、原型区、接入I/O,用户提供原型、利用A/D的应用代码的软件演示
开发、编写和调试代码,使用的工具包括CodeWarrior Development Studio for HCS08、预先编程的闪存监视器特别版-不需要其他硬件
MC9S08GB60 评估板 (M68EVB908GB60)
提供64针GB60设备、大型LCD显示器、电位计、按钮、大原型区 、I/O访问权限(用于用户提供的原型)、通用电源
开发、编写和调试代码,使用的工具包括CodeWarrior Development Studio for HCS08、预先编程的闪存监视器特别版-不需要其他硬件
M68MULTILINKS08是一种通用的电路内编程器/调试器,适用于带有片上BDM的HCS08。
M68CYCLONEPRO是一种通用的独立编程软件,具备M68MULTILINKS08的功能,并且能够作为独立的编程软件使用,带有按钮和LED以控制运行。它支持HCS08s和HCS12s,并包括串行、以太网和USB接口。
存储器:
应用中的可重新编程闪存(多达60 Kbyte)
多达4 Kbyte的片上随机存储器(RAM)外围设备
多达8个可编程的16位定时器通道,带可选的输入捕捉、输出比较和脉宽调制(PWM)
每个通道可能是边缘或中心对齐的完全缓冲PWM
内部时钟生成器--通过减少外部组件,帮助降低板体积和系统成本
8通道、10位模拟-数字转换器(A/D),提供了一个宽松的接口,以模拟输入,例如传感器
可靠、准确、规范的运行,电压可低至1.8V
丰富的串行通信功能
两个异步串行通信模块(SCI)
一个同步串行通通信模块(SPI)
一个I2C通信模块
灵活的I/O-可实现LED和其他电路的直接驱动,无需使用外部驱动设备,帮助降低总系统成本

集成的系统保护功能,帮助降低成本和提高可靠性--包括看门狗定时器,在额定1.8V提供片上低电压检测/复位,在2.1 V或 2.4 V的低电压检测。

●64 QFP、44 QFP和42 SDIP套件,随着该系列的发展,将会推出更多的产品

         
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