MC68300系列微控制器的特点和应用的论文.doc

　　MC68300系列微控制器的特点和应用的论文 随着各相关技术的发展和市场需求的拉动，微控制器出现了强劲的发展势头和广泛应用。据悉，1999年微控制器的市场将比1998年增长21%，2000年的增长率可能达到21.6%。motorola是世界上最大的微控制器生产厂商，其产品具有种类全、可选择余地大、新产品多等特点，市场占有率达27%以上。mc68300系列是第一个推出的高性能微控制器，现已达几十个品种，近期又有了新的发展，适合于更广泛的应用范围。 mc68300系列微控制器的特点 mc68300系列微控制器采用模块化设计，可以根据用户的要求，选择不同的模块，以适应不同的应用场合。现在广泛使用的已有十余种产品，一般其组成如图1所示。 它们具有以下共同的特点或模块： ⑴ 中央处理单元（cpu）：采用在mc68020基础上形成的32位cpu，称作cpu32。它与mc68020的指令系统基本相同，并且还增加了多条适合于微控制器应用的指令，这样，在开发过程中就可以充分利用已有的成果。最高工作频率已达25mhz。 ⑵ 由于采用了全静态设计、高速互补金属氧化物半导体（hcmos）工艺制造，所以mc68300系列微控制器都具有较低的功耗。工作频率可以从131khz到25.17mhz变化。当使用低功耗停机指令完全停止系统时钟时，仍可保存所有寄存器的内容不变。 ⑶时钟频率较其它微控制器低很多。它采用32.768khz的石英晶体，由片内的锁相环（pll）电路产生所需的时钟频率，这就使得高频噪声低，抗干扰能力强，容易满足电磁兼容性（emc）的要求。. ⑷ mc68300系列微控制器均有系统集成模块（sim）。该模块由外部总线接口（ebi）、片选控制、系统保护子模块、测试子模块和系统时钟组成。 外部总线基于mc68020总线，提供24根地址线、16根数据线及用于数据传送和中断请求等功能的控制信号线。数据总线允许8位或16位访问方式，并允许动态改变总线宽度。 片选控制具有12根独立的可程控的片选信号输出，用于系统扩展、增加外部设备和外部芯片。 ⑸ 一般均有队列串行模块（qsm）。该模块为mc68300系列微控制器提供两个独立的串行通信接口，它们分别是队列串行外围接口qspi和串行通信接口sci。 除具有上述共同特点或模块外，mc68300系列微控制器的主要产品还分别有如下特点或模块： ⑴ mc68331 除包括cpu32、sim和qsm模块外，还含有通用定时（gpt）单元。gpt可以实现输入捕捉（ic）、输出比较（oc）、脉冲宽度累加（pai）、脉冲宽度调制（p）、辅助定时器时钟输入（pclk）等功能。 近期motorola还公布了mc68331的低电压（工作电压2.7v-3.6v）芯片mc68ck331。它的工作频率仍可达16mhz，但功耗已大大降低，特别适合于由电池供电的便携式产品。 ⑵ mc68332 mc68332除包括mc68300系列共有的模块外，还包括2kb ram、半智能化的定时处理单元（tpu）。 tpu是mc68332最具特色的模块之一。它有自己的执行单元、3级优先级控制器、数据ram、双定时基准和微程序rom等。它可独立于cpu之外，执行各种定时、脉冲生成、电机（特别是步进电机）控制、频率测量等与时间有关的操作，可大大减轻cpu的负担。 motorola最近已可提供mc68332的低电压（工作电压3.0v-3.6v）版本产品mc68lk332，在实现低功耗的同时，其工作频率仍可达16mhz，适合便携式产品。 ⑶ mc68336 除具有mc68332的所有模块和功能外，还有5.5k bram、可重构定时器模块4（ctm4）、16通道的10位队列化模/数转换器（qadc）。 mc68336共有7.5kb ram，分为4kb和3.5kb两个部分，均具有mc68332的2kb ram的全部特性。 ⑷ mc68376 除具有mc68336全部功能外，还包括8k brom模块、can2.0b控制器模块（toucan）两个部分。 ⑸ mc68ck338 mc68ck338与mc68331相比，主要区别为：把mc68331中的gpt改为可重构定时模块6（ctm6）；中央处理单元cpu32和系统集成模块sim均为低功耗模块，工作电压为2.7v-3.6v，工作频率上限为14.4mhz，所以较适合于用电池供电的便携式产品。 ⑹ mc68f333 mc68f333与上述产品相比，主要区别为：增加了64k e2prom。 ⑺ mc68334 mc68334与前述的微控制器相比，其主要差别是：把2kb ram改为1kb ram；去掉了串行外围接口（qsm）模块；但输入输出引脚增加到