1 概述

8位單片機(jī)的低成本、易開發(fā)、技術(shù)資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，使得其它高位單片機(jī)無法與其匹配，因此，無論是芯片制造商還是系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)人員，對8位單片機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展都給予了極大的關(guān)注。

8位嵌入式微處理器發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)是片上系統(tǒng)SoC(System on Chip)化。SoC化的技術(shù)含義就是在一個(gè)芯片上廣泛使用知識產(chǎn)權(quán)IP(Intellectual Property)，從而加速了嵌入式系統(tǒng)的研制和開發(fā)過程。從設(shè)計(jì)上來說，SoC是一個(gè)通用設(shè)計(jì)復(fù)用達(dá)到高生產(chǎn)率的軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì);從方法學(xué)的角度來說，SoC在開發(fā)工具和程序設(shè)計(jì)方面作了許多突出的改進(jìn)，例如IP核可重用設(shè)計(jì)、規(guī)范化的接口及測試方法、內(nèi)置嵌入式操作系統(tǒng)等。這些改進(jìn)為8位嵌入式微處理器的深入應(yīng)用開辟了更為廣泛的前景。綜合有關(guān)文獻(xiàn)，8位嵌入式微處理器研制技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)如圖1所示。

SoC嵌入式系統(tǒng)從真正意義上實(shí)現(xiàn)了所謂“片上系統(tǒng)”，即芯片級的系統(tǒng)應(yīng)用。一個(gè)嵌入式微處理器芯片可以包含若干個(gè)知識產(chǎn)權(quán)IP模塊，用戶可以根據(jù)需求選用某種型號的芯片或向制造廠商定制。長期以來，嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)一直落后于硬件技術(shù)的發(fā)展，是阻撓嵌入式系統(tǒng)快速發(fā)展的一個(gè)“瓶頸”。解決這一問題的重要途徑就是使用“可重用”的IP模塊程序IPP(Intellectual Property Program)，它可以極大地加速軟件的開發(fā)過程。這一方法有望可以使得嵌入系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)變得簡單、方便和快捷。

繼JTAG接口之后，一種使用USB接口的“仿真+實(shí)驗(yàn)?zāi)０?rdquo;實(shí)現(xiàn)全仿真的開發(fā)方式，引起業(yè)界的越大關(guān)注。使用這種開發(fā)工具，只需要花費(fèi)幾百元錢就可以得到全功能的仿真操作和程序代碼寫入工具。這種廉價(jià)而又高質(zhì)量的開發(fā)方式，無疑將對嵌入式微處理器的普及和推廣產(chǎn)生巨大的影響。本文介紹的ET44M210芯片是一款低價(jià)格、高性能、采用CMOS工藝制造、具有RISC架構(gòu)的8位微控制器芯片。芯片采用SMA封裝，引腳數(shù)為100，由臺灣義統(tǒng)電子股份有限公司(Etoms Electronics Corp.)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。ET44M210的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了當(dāng)今SoC化產(chǎn)品的特征，在IP模塊、開發(fā)工具和程序設(shè)計(jì)方面頗具特色。

2 ET44M210芯片的IP模塊

ET44M210芯片包含有10個(gè)IP模塊，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

微控制器MCU

MCU是ET44M210芯片的核心。它的工作電壓范圍為2.2V～3.6V DC,工作頻率范圍為0Hz～48MHz。該芯片采用RISC指令架構(gòu)，有直接、間接和相對三種尋址方式，除了條件轉(zhuǎn)移指令是雙字節(jié)以外，其它所有指令均為單字節(jié);具有上電復(fù)位、看門狗、密碼保護(hù)等功能;共有20個(gè)中斷源，16層堆棧;采用CMOS工藝制造，具有低功耗特點(diǎn)，典型工作電流為1.5mA(使用6MHz晶振、工作電壓3.V時(shí))，待機(jī)時(shí)的工作電流僅為1μA。