微控制器芯片ET44M210設計

1 概述

8位單片機的低成本、易開(kāi)發(fā)、技術(shù)資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，使得其它高位單片機無(wú)法與其匹配，因此，無(wú)論是芯片制造商還是系統應用開(kāi)發(fā)人員，對8位單片機的現狀和發(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IP(Intellectual Property)，從而加速了嵌入式系統的研制和開(kāi)發(fā)過(guò)程。從設計上來(lái)說(shuō)，SoC是一個(gè)通用設計復用達到高生產(chǎn)率的軟、硬件協(xié)同設計;從方法學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，SoC在開(kāi)發(fā)工具和程序設計方面作了許多突出的改進(jìn)，例如IP核可重用設計、規范化的接口及測試方法、內置嵌入式操作系統等。這些改進(jìn)為8位嵌入式微處理器的深入應用開(kāi)辟了更為廣泛的前景。綜合有關(guān)文獻，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嵌入式系統從真正意義上實(shí)現了所謂“片上系統”，即芯片級的系統應用。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IP模塊，用戶(hù)可以根據需求選用某種型號的芯片或向制造廠(chǎng)商定制。長(cháng)期以來(lái)，嵌入式系統的軟件開(kāi)發(fā)一直落后于硬件技術(shù)的發(fā)展，是阻撓嵌入式系統快速發(fā)展的一個(gè)“瓶頸”。解決這一問(wèn)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(kāi)發(fā)過(guò)程。這一方法有望可以使得嵌入系統應用程序的開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單、方便和快捷。

繼JTAG接口之后，一種使用USB接口的“仿真+實(shí)驗模板”實(shí)現全仿真的開(kāi)發(fā)方式，引起業(yè)界的越大關(guān)注。使用這種開(kāi)發(fā)工具，只需要花費幾百元錢(qián)就可以得到全功能的仿真操作和程序代碼寫(xiě)入工具。這種廉價(jià)而又高質(zhì)量的開(kāi)發(fā)方式，無(wú)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架構的8位微控制器芯片。芯片采用SMA封裝，引腳數為100，由臺灣義統電子股份有限公司(Etoms Electronics Corp.)設計生產(chǎn)。ET44M210的設計充分體現了當今SoC化產(chǎn)品的特征，在IP模塊、開(kāi)發(fā)工具和程序設計方面頗具特色。

2 ET44M210芯片的IP模塊

ET44M210芯片包含有10個(gè)IP模塊，其結構如圖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，有直接、間接和相對三種尋址方式，除了條件轉移指令是雙字節以外，其它所有指令均為單字節;具有上電復位、看門(mén)狗、密碼保護等功能;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))，待機時(shí)的工作電流僅為1μA。