Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Содержание ChipNews

2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2002: 
1, 5, 6, 7, 8, 9
2001: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Популярные материалы

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

В.Чучалов

Новый микроконтроллер серии С166 для управления электроприводами

    Серия 16-разрядных микроконтроллеров фирмы Siemens AG разработана специально для обеспечения требований задач управления встроенных систем реального времени. Первым представителем семейства был выпущен кристалл SAB-80C166-M и поэтому всю серию принято называть C166. Многочисленное семейство этих микроконтроллеров (в настоящее время около двух десятков) имеет в своем составе ядро процессора, использующего концепцию RISC (Reduced Instruction Set Computer). Система команд семейства C166 оптимизирована для быстрого выполнения инструкций и для уменьшения времени отклика на прерывание. Интегрированные интеллектуальные периферийные модули микроконтроллеров построены таким образом, чтобы минимизировать вмешательство процессора при их работе. Наличие мощного процессорного ядра, полного набора периферийных модулей, различных системных функций (гибкая системная шина, режимы энергосохранения, умножение/деление тактовой частоты) позволило достигнуть хорошего соотношения качество/цена. Микроконтроллеры этой серии сейчас применяются очень широко: в автомобилях, промышленных системах автоматизации и электропривода, связи, медицинском оборудовании и т.д.
    Для управления электроприводами различных систем наиболее подходят микроконтроллеры, перечисленные в табл. 1. Они позволяют формировать сигналы управления преобразователем с минимальным вмешательством ЦПУ, подключать аналоговые и импульсные сигналы обратных связей, организовывать связь с удаленным управляющим контроллером высшего уровня и решать другие вспомогательные задачи.
    Новый многофункциональный 16-разрядный микроконтроллер фирмы Siemens AG получил наименование C164CI. И поскольку он содержит такой же модуль захвата-сравнения CAPCOM6, как и в микроконтроллере C504, основная область его применения системы управления электроприводами. Особенности микроконтроллера C164CI, благодаря которым возможно успешное его применение для таких систем, это ядро процессора, система прерываний и модуль CAPCOM6.
Основные характеристики микроконтроллера:

Таблица 1

Тип Такт.
частота,
мГц
ПЗУ,
байт
ОЗУ,
байт
Адр.
простр.,
байт
САР
СОМ
ШИМ АЦП Тай-
меры
CAN, V2.0 Корпус
C164CI-8EM 20 64k OTP 2k 4M 8+7 - 8 3 1 PMQFP-80
SAB80C166-M 20,25 -/32k ROM 1k 256k 16 - 10 5 - PMQFP-100
C167-LM 20 - 2k 16M 32 4 16 5 - PMQFP-144
C167SR-LM 20,25 - 4k 16M 32 4 16 5 - PMQFP-144
C167CR-LM 20,25 -/128k ROM 4k 16M 32 4 16 5 1 PMQFP-144
C167CR-16FM 20 128k FLASH 4k 16M 32 4 16 5 1 PMQFP-144
C167CS-32FM 20 256k FLASH 4k 16M 32 4 24 5 2 PMQFP-144

Устройство микроконтроллера


    Микроконтроллер имеет модульную организацию и его блок-схема представлена на рис. 1. В нем можно выделить три основные системы: центральное процессорное устройство, систему обработки прерываний и набор модулей периферийных устройств. Эффективная работа микроконтроллера и быстрый обмен между отдельными системами обеспечивается четырьмя внутренними шинами. Одна из них 32-разрядная связывает процессор и внутреннюю ROM-память. Благодаря этому 4-байтные инструкции извлекаются за одно обращение к памяти, и микроконтроллер с внутренней памятью программ работает более эффективно. Двухпортовая RAM-память и процессор связаны двумя 16-разрядными шинами. 16-разрядная шина связывает процессор с основным набором периферийных модулей (таймеры, АЦП, модули захвата-сравнения и др.). Другая 16-разрядная шина (X-шина) связывает процессор с дополнительным набором периферийных модулей (модуль CAN) и с контроллером внешней шины.


Рис. 1

Центральное процессорное устройство

    Высокопроизводительный процессор, использующий технологию RISC, имеет в своем составе 4-х ступенчатый конвейер для обработки инструкций, 16-разрядное АЛУ, регистры общего назначения и регистры специальных функций процессора. Для сокращения времени выполнения инструкций имеется арифметический модуль (MUL, DIV), генератор битовых масок (для операций с битами) и модуль операций сдвига (SHIFT, ROTATE).
    Процессор не имеет регистра-аккумулятора для манипуляций с данными. Для этих целей используется банк регистров общего назначения (GPR), который содержит шестнадцать 16-разрядных регистров (R0-R15). Из них восемь регистров обрабатываются как двухбайтные, а к остальным восьми можно обращаться побайтно. Банк GPR может быть определен в области RAM-памяти при помощи контекстного указателя CP, который задает адрес регистра R0. В банке регистров имеется возможность побитового доступа к каждому из регистров.
    Наличие модуля умножения-деления позволяет производить быстрые операции с 32-разрядными операндами. Для этого имеются специальные регистры MDH и MDL. Чтобы уменьшить время отклика на прерывание, операции умножения-деления сделаны прерываемыми.
    Процессор оптимизирован для выполнения многочисленных операций переходов и вызовов подпрограмм. При выполнении условия перехода требуется только один дополнительный цикл. Все операции побитового сдвига выполняются за один цикл инструкций, независимо от количества бит сдвига.
    В приведенной ниже табл. 2 указано минимальное время выполнения инструкций процессором при работе с внутренней памятью ROM.

Таблица 2

Инструкции Tmin,(циклы) Tмин(нсек)
(@20мГц)
ADD[B], ADDC[B], SUB[B], SUBC[B] 1 100
AND[B], OR[B], XOR[B] 1 100
ASHR, SHL, SHR, ROL, ROR 1 100
BAND,BCLR,BCMP,BFLDH,BFLDL,
BMOV,BMOVN,BOR,BSET,BXOR
1 100
CALLA, CALLI 4(+2) 200(+100)
CALLR, CALLS, PCALL 4 200
CMP,CMPB,CMPD1,CMPD2,CMPI1,CMPI2 1 100
CLP[B] 1 100
JB,JBC, JNB, JNBS 4(+2) 200(+100)
JMPS 4 200
JMPA, JMPI, JMPR 4(+2) 200(+100)
MUL, MULU 10 500
DIV, DIVL, DIVU, DIVLU 20 1000
MOV[B], MOVBS, MOBZ 1 100
MOV[B] Rn,[Rm+#data16] 4 200
NEG[B] 1 100
POP, PUSH, SCXT 1 100
PRIOR 1 100
RET, RETI, RETP, RETS 4 200
TRAP 4 200
ATOMIC,DISWDT,EINIT,EXNIT,EXTR,EXTP[R],EXTS[R],IDLE,PWRDN,NOP,SRST,SRVWDT 1 100

Организация памяти микроконтроллера

    Область памяти C164CI организована в единое линейное адресное пространство, общее для кодов программ и данных. Все физически разделенные области памяти, включая OTP-память, внутреннюю RAM, регистры специальных функций (SFR и ESFR), адресное пространство X-шины, отражаются в едином адресном поле.


Рис. 2

    Общее адресное пространство C164CI составляет 16 Мбайт и разделено на 256 сегментов по 64 Кбайта, и каждый сегмент, в свою очередь, разделен на четыре страницы данных по 16 Кбайт каждая.
    На рис. 2 приведено распределение памяти микроконтроллера и примеры типичного объявления переменных, битов пользователя и регистров управления для С-компилятора в различных областях памяти.

Система прерываний

    Архитектура кристалла C164CI обеспечивает несколько механизмов для быстрого и гибкого обслуживания запросов прерываний, которые генерируются различными внутренними и внешними источниками. Эти механизмы включают:

Модуль CAPCOM6 для управления преобразователем

    Модуль захвата-сравнения CAPCOM6 уже был реализован в 8-разрядном микроконтроллере C504, но ввиду небольшой производительности 8-разрядного процессора, можно было реализовать только простейшие функции управления двигателем. ЦПУ кристалла C164CI в состоянии обеспечить точное регулирование момента и скорости двигателя постоянного или переменного тока и при этом все функции формирования сигналов ШИМ осуществляются в модуле CAPCOM6 без вмешательства процессора.

    Блок-схема модуля приведена на рис. 3.


Рис. 3


 ;FUNCTION timer0 (BEGIN)
 SCXT   CP,#INTREGS        ; переключение банка регистров
 NOP                       ; на новую задачу
 ..                        ; обработка функции прерывания
 ..                        ; 
 POP    CP                 ; восстановление банка регистров
 RETI                      ; прерванной задачи и возврат из
                           ; прерывания
 ; FUNCTION timer0 (END)
						   



    Модуль CAPCOM6 обеспечивает независимую работу трех программируемых каналов сравнения. Каждый из каналов содержит по два выхода, которые могут иметь инверсные выходные уровни (CC60..CC62, COUT60..COUT62). Базовый таймер для этих каналов T12 имеет разрядность 16 бит. Входная частота для этого таймера программируется от fCPU до fCPU/128 (fCPU = 20 мГц).
    Дополнительно имеется выход ШИМ, который может использоваться или самостоятельно, или для модуляции основных каналов. Он связан с 10-разрядным таймером T13.
    Таймер T12 имеет два основных режима работы: стандартный ШИМ и симметричный ШИМ.
    В стандартном режиме таймер начинает считать от 0000H. Когда он достигает значения периода, записанного в регистре T12P, регистр таймера обнуляется (рис. 4a,b).


Рис. 4
а)Нессиметричная ШИМ (стандартная)
б)Несимметричная ШИМ со смещением

    В режиме симметричной ШИМ таймер T12 начинает считать также от значения 0000H, а достигнув значения, записанного в T12P, меняет направление счета. Выходные сигналы переключаются при совпадении значения таймера со значением в регистре компаратора CC6x (рис. 4c,d).


Рис. 4
с)Симметричная ШИМ (центрированная)
d)Симметричная ШИМ со смещением

    Для программирования паузы между импульсами имеется регистр T12OF, значение которого суммируется со значением таймера T12 для задания переключения выходов COUT60...COUT62 (рис. 4d).
    Одна из особенностей модуля CAPCOM6 возможность генерации выходных сигналов в многоканальном режиме. Модуль программируется для работы с 4-, 5- и 6-фазным однополярным ШИМ. В этом режиме коммутация производится по соответствующей таблице состояний, имеющейся в модуле. Пример формирования выходных импульсов для 5-фазного ШИМ приведен на рис. 5.


Рис. 5

    Другой специальный режим работы модуля режим коммутации блоков (рис. 6). В этом случае выдачей последовательностей импульсов управляют не таймеры модуля CAPCOM6, а датчики Холла, подключенные к входам внешних прерываний CC6POS0...CC6POS2. Канал 0 модуля автоматически конфигурируется в режим захвата и любое переключение на входах CC6POS0...CC6POS2 генерирует импульс захвата. Это значение затем может использоваться для измерения скорости вращения двигателя.


Рис. 6

    Благодаря наличию модуля CAPCOM6 возможно организовать более эффективное управление электродвигателями самых различных типов: постоянного и переменного тока, шаговыми биполярными и однополярными.

CAN интерфейс

    Систему управления электропривода на C164CI можно легко интегрировать в систему более высокого уровня. И для этого нет необходимости встраивать в систему дорогие сетевые контроллеры (как, например, ProfiBus). На кристалле уже имеется надежный, помехозащищенный контроллер последовательной линии CAN-интерфейса, который функционирует в соответствии со спецификацией V2.0B фирмы BOSH. Он хорошо себя зарекомендовал в промышленных сетях связи.
    Во внутреннем ОЗУ микроконтроллера содержится область регистровой памяти для хранения 15-ти объектов-сообщений, с которыми работает CAN-интерфейс. Каждый объект-сообщение включает восемь байт данных, идентификатор длиной 11 или 29 бит и собственные биты управления и состояния. При передаче данных CAN-контроллер формирует пакет, содержащий идентификатор сообщения, до 8 байт информации, биты управления и контрольную сумму. При возникновении ошибки, повтор сообщения производится автоматиче-ски. Максимальная скорость передачи может быть до 1 мбод при длине линии связи до 40 м.

Заключение

    Полный набор периферийных модулей микроконтроллера и имеющихся встроенных ресурсов процессора позволяет строить систему управления различными объектами практически без применения внешних периферийных микросхем. Это дает возможность минимизировать устройство и снизить его стоимость.
    Уже сейчас фирма Siemens AG планирует выпустить новые кристаллы C164 с встроенной Flash-памятью, масочной ROM-памятью и нарастить их функциональные возможности.
    В связи с растущими требованиями к вычислительной мощности микроконтроллеров для встроенных систем управления, фирма Siemens AG разработала новую 32-разрядную архитектуру TriCore, объединяющую микроконтроллер и DSP на одном кристалле. Система команд TriCore сочетает возможности обработки в реальном времени микроконтроллера, вычислительные способности DSP и высокое соотношение качество/цена RISC архитектуры на одном компактном перепрограммируемом кристалле. TriCore поддерживает все возможные типы встроенной памяти: ROM, OTP, FLASH, SRAM, DRAM. Архитектура предусматривает малое время для перехода по прерыванию и быстрое контекстное переключение от задачи к задаче. Это позволяет использовать кристалл как "виртуальный" мультипроцессор (например, переключение от DSP к микроконтроллеру происходит всего за два такта). Первые образцы кристаллов (SAB-CT10) обеспечат быстродействие до 80 млн.оп./сек. В дальнейшем будет производиться наращивание производительности кристаллов за счет увеличения тактовой частоты и расширению системы команд (TriCore-2).

ТОО "ИНТЕХ", Москва
Тел. (095) 451-8608, 451-9737
E-mail: vc-intec@aha.ru







Ваш комментарий к статье
Новый микроконтроллер серии С166 для управления электроприводами :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>