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基于闪存的MC9S12NE64微控制器解决单芯片以太网连接问题

助工
2020-05-31 22:51:34    评分

在一个星期一的凌晨5点,一座大型工业建筑的灌溉系统准时开启。正常情况下,建筑周围的草地、花木和植被都会如饥似渴地享受着日出前的温柔沐浴。但在今天,水却是在徒劳无益地喷洒,因为最近的一次暴雨让土壤得到了充分的滋润。但喷灌装置仍在肆意喷洒,每一滴水都会增加日益膨胀的水费帐单。

通过监视土壤的湿度,并相应地调节水量输出,就可以完全避免这个问题。飞思卡尔半导体的一个重要客户EBTRON很快就将使这个合理解决方案变成现实。EBTRON的灌溉控制系统基于飞思卡尔的16位MC9S12NE64 (NE64)以太网解决方案,能够持续监视土壤的湿度和温度,然后发出打开和关闭灌溉系统的信号,以达到最理想的灌溉效果。在不断变化的环境中,湿度水平可以完全适应特定的植物。这样不但节约了大量水源,还能控制灌溉成本。

这仅仅是NE64能够实现的众多应用中的一个。

单芯片以太网连接

以太网并不仅仅是办公室的专利。开发网络设备、安全系统、工业控制和Web无线等应用的工程师一直都梦想着拥有一种单芯片的、基于闪存的以太网解决方案,带有内置的10/100以太网媒体访问控制器(EMAC)和以太网物理层(EPHY)。飞思卡尔半导体的MC9S12NE64正是这样一种产品。

基于闪存的MC9S12NE64微控制器解决单芯片以太网连接问题

MC9S12NE64是一款16位微控制器,可以和您选定的第三方TCP/IP协议栈堆栈匹配,从而实现低成本的终端节点以太网解决方案,同时具有Metrowerks的CodeWarrior工具的快速设计turns courtesy功能。

基于闪存的MC9S12NE64微控制器秉承了飞思卡尔一贯的设计领先传统,进入以太网的低端市场。网络设备、工业控制、安全系统、照明控制、电源监视器和自动售货机远程访问的设计人员现在拥有了一种更好的方式,用以提供强大、经济高效的解决方案。

强大的核心性能

MC9S12NE64基于强大的HCS12核心,后者集成了第三代闪存技术。凭借丰富的以太网连接功能,MC9S12NE64成为取代高噪音多芯片解决方案的理想之选,提供功能齐全的以太网连接。

* 目标代码与8位68HC11和68HC12系列兼容

* 为C语言优化的简洁简短代码

* 高达25 MHz的总线速率(40 ns的最短指令周期为40ns)

* 灵活的寻址模式,可实现高效的指针操作控制和循环环回控制连续的实时仿真现在已成为单个调试接口上的标准操作程序。片上调试模块具有跟踪和触发功能,而这些功能一度曾是价格昂贵的仿真器的专利。此外,片上调试的优点还不仅限于此。

* 没有传统仿真器在频率和电压方面的限制;在整个运行电压和频率范围内,都可以实时仿真所有的MCU功能

* 四种总线捕获模式,可提供灵活的数据采集 * 摒弃笨重的仿真器电缆,取而代之的是专用的针脚,实现无干扰调试

* 采用9个灵活的触发器和缓冲器硬件缓冲,取代仿真器的昂贵的总线分析器

* 在运行应用代码的同时,可以查看和更改内部寄存器和存储器

* 一站式,目标处理器上的运行或跟踪应用

单个芯片,却功能一应俱全

多芯片以太网解决方案成本高昂,并且由于设计复杂,产品投放市场需要更长的时间。此外,多芯片以太网解决方案需要更多的互连,可能导致可靠性问题,因此它不是工业控制和终端节点以太网市场的理想之选。

对于具有经济头脑的设计人员来说,灵活性也是一个非常重要的因素。IEEE(r) 802.3 EMAC可以处理以太网协议过滤,并提供两个接收缓冲器和一个发送缓冲器(它们的大小可调节,并且共享RAM),从而使用户能够自由选择设计。单纯从财务角度看,免费的EMAC软件驱动可以简化开发。第三方厂商可以提供一系列TCP/IP协议栈堆栈,从最基础的产品一直到功能最齐全的产品。

集成IEEE 802.3 10/100 EPHY经过了精确调节,就如同工业市场上的EMAC一样。除了完全集成的收发器接口外,EPHY还提供了全双工和半双工运行,并且可以自动协商数据传输速率,在10 Mbps和20 Mbps两个速率之间选择。它支持与变压器和RJ45插槽的直接连接,100米范围内都可以运行。

飞思卡尔并没有满足于在单个芯片上集成EPHY和EMAC。我们还提供了四个芯片到芯片的接口,包括用于提供有效数据交换的I2C总线,因而无需使用地址译码器,而且降低了芯片到芯片连接的数量。

除了I2C总线接口外,MC9S12NE64还有两个SCI通道和一个SPI通道,用于芯片到芯片的通信。

网络设计人员的以太网应用

MC9S12NE64的优点远不止使用简便、性能优良和价格优惠这么简单。在工业和终端节点以太网应用方面,最终用户总是期望产品拥有较长的使用寿命,并且可以远程配置和提供服务。因而伸缩扩展性、延伸性和灵活性就成为关键。

随着MC9S12NE64的出现,我们的技术甚至超出了用户的当前需求。除了能够处理以太网协议过滤、接收和发送缓冲区器大小可调节外,MC9S12NE64还支持闪存编程,使客户产品能够快速投放市场。MC9S12NE64的其它优点包括:现场更新、远程电子邮件消息发送、远程Web服务确认器托管、远程运操行监控视、远程设备控制等。

它提供了一种快速、经济高效的方法,可在芯片上建立一个支持Web的服务器。

其它特性

* 电源电压/性能 - 3.3 V ±5% 运行 - -40°C 到+85°C,-40°C到+105°C

* 25 MHz HCS12 核心

* 内存 - 64 KB 闪存 - 8 KB RAM

* 通信 - 10/100 EMAC - 10/100 EPHY - 两个串行通信接口(SCI) - 串行外设外围设备接口(SPI) - I2C总线接口内部集成电路总线(I2C)

* 内置嵌入式外围设备 - 8通道、10位模拟到数字转换器(ADC) - 2通道、16位定计时器 -运行正常监测电脑适当操作(COP) - 键盘中断 - 多达70个通用输入/输出口信号(GPIO)

* 可用封装 - 80个TQFP-EP - 112个LQFP

NE64是一种功能全面的强大以太网解决方案,可以使一系列产品受益。想象一下,它能为上述使用灌溉控制器的工业建筑节约成本,更不用说还能节约弥足珍贵的水资源了。NE64正在努力实现智能化程度更高、更可靠的开发,创造无限的可能。




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