32位ARM核微處理器芯片PUC2030A及其應用

　　另外，PUC3030A還有I2C主/從接口，66個(gè)GPIO，5個(gè)同步串行口，主模式最高24M位速率，從模式最高16M位速率，支持SPI、I2S，多個(gè)同步串行口使得PUC3030A 特別適用于多通道USB音頻產(chǎn)品、LED多屏顯示系統、多通道數據采集與控制系統。PUC3030A的2個(gè)全功能串行口支持高速紅外數據傳輸(IrDA)。它還有3個(gè)32位定時(shí)/計數器，內部看門(mén)狗定時(shí)器，RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘帶日歷和報警功能 ，BGA81封裝芯片無(wú)此功能。

　　PUC3030A具有JTAG調試接口，支持Multi-ICE、Trace32和Jeeni等JTAG調試開(kāi)發(fā)工具和ADS、SDT2.5等開(kāi)發(fā)軟件，提供了良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　由于PUC3030A具有上述優(yōu)異性能，在許多應用領(lǐng)域甚至比采用51系列芯片更具有成本優(yōu)勢。這是因為：對于一般的應用，如果采用51芯片，通常需要擴展1片SRAM芯片、1片RTC芯片、1片Flash芯片、2片8255 I/O擴展電路、1片USB控制芯片、1片看門(mén)狗電路;除了運算處理速度遠低于PUC3030A芯片外，采用51方案的成本遠高于PUC3030A;由于布線(xiàn)多、PCB板面積大等問(wèn)題，使得采用51方案的電路可靠性遠低于采用PUC3030A的單芯片方案。

　　PUC3030A目前提供PQFP100和LFBGA81兩種封裝形式。PQFP100的封裝尺寸為23.2mm×17.2mm，LFBGA81的封裝尺寸為9mm×9mm。后者缺少RTC功能，比前者的GPIO少，適合于PCB面積特別小的場(chǎng)合。

　　2 PUC3030A具有競爭力的應用領(lǐng)域

　　2.1 便攜式帶U盤(pán)功能的MP3播放器

　　由于PUC3030A支持Nand Flash、MMC、SDC、CF卡等多種Flash芯片和Flash卡，并且可以通過(guò)GPIO模擬總線(xiàn)方式支持硬盤(pán)，因此它最適宜用來(lái)開(kāi)發(fā)便攜式帶U盤(pán)功能的MP3播放器。

　　PUC3030A使用ARM核進(jìn)行MP3數據的存取和解碼。ARM公司提供了解碼庫，Micronas公司移植到PUC3030A上。操作系統采用Micronas公司專(zhuān)門(mén)為便攜式MP3播放器設計的實(shí)時(shí)操作系統，以庫文件形式提供。因此，用戶(hù)只需修改相應的鍵盤(pán)顯示程序即可完成產(chǎn)品設計，大大縮短了用戶(hù)的開(kāi)發(fā)周期，減少人力資源的投入。

　　2.2 支持長(cháng)時(shí)間錄音的數字錄音筆

　　由于PUC3030A支持多種語(yǔ)音壓縮格式，如果采用PUC3030A作為數據編解碼處理器，再利用其內置的USB1.1接口作為數據傳輸接口，只需外接一片低成本的語(yǔ)音ADC芯片和一片大容量的Flash或MMC卡即可構成一個(gè)支持長(cháng)時(shí)間錄音的數字錄音筆。PUC3030A內置RTC，可以自動(dòng)記錄每段錄音的時(shí)間信息。

　　2.3 基于USB1.1的便攜式數據采集系統

　　由于PUC3030A具有適合于便攜式數據采集系統的傳輸控制和數據處理功能，因此，在采用USB總線(xiàn)供電時(shí)，只需外接ADC/DAC和電源管理芯片就可以構成完整的USB數據采集系統。而且，由于PUC3030A具有實(shí)時(shí)數據無(wú)損壓縮的能力，在某些應用場(chǎng)合，如數據量大且數據可壓縮比大的音頻和圖像數據的采集系統，可以在低成本的USB1.1標準下實(shí)現高保真的傳送。

　　2.4 手持式水表抄表系統

　　在PUC3030A推出之前， 由筆者承接開(kāi)發(fā)的手持式水表抄表系統，采用了Samsung公司的S3B44X0芯片，需要外部擴展一片USB接口芯片USBN9603、一片BootRom芯片29C040、一片用于提供程序運行空間的外部SDRAM。而改用PUC3030A后， 由于PUC3030A具有上述4種芯片的功能，可以用PUC3030A代替。這樣大大減少了PCB板面積，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)工作，顯著(zhù)地提高了系統的可靠性。另外，PUC3030A的系統功耗很低，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)尤其適宜電池供電的手持式儀器。

　　2.5 稅控收款機

　　由于PUC3030A具有良好的程序和數據加密功能，并具有強大的數據處理能力，可以運行數據庫。而且，其內部的RTC時(shí)鐘可以提供每筆收款的時(shí)間記錄，2個(gè)全功能(含RXD、CTS、DSR、DCD、RTS、DTR、RI、TXD)的UART接口可以方便地與各種條碼閱讀器、磁卡閱讀器、IC卡閱讀器和Modem等設備連接。

　　2.6 USB條碼閱讀器/磁卡閱讀機/智能卡讀寫(xiě)及指紋識別門(mén)鎖/考勤機

　　PUC3030A內置USB接口和RTC，并具有良好的程序和數據加密功能，且系統功耗低，可以構成USB總線(xiàn)供電的單芯片條碼閱讀器/磁卡閱讀機/智能卡讀寫(xiě)機及指紋識別門(mén)鎖/考勤機，不再需要外界電源變壓器和串口線(xiàn)等，易于安裝和使用。內部RTC可以提供每條記錄的時(shí)間信息。

　　2.7 LED多屏顯示系統

　　LED多屏顯示系統廣泛應用于機場(chǎng)、車(chē)站和碼頭等場(chǎng)合。PUC3030A的高速處理功能和多達5個(gè)高速SPI接口，使得它特別適用于LED多屏顯示系統。傳統的LED顯示屏幕，基本上采用8051 8位處理器外加許多擴展芯片構成控制系統。下面以最常見(jiàn)的LED顯示屏產(chǎn)品為例，對采用PUC3030A的方案和采用51芯片加擴展芯片的方案作一對比，如表1所示。

　　表1 采用PUC3030A的方案與采用51芯片加擴展芯片的方案比較

　　除了上述應用場(chǎng)合，PUC3030A還可以應用于其他許多領(lǐng)域，尤其是需要帶USB接口、Flash、RTC、多同步串口、多異步串口等資源的應用場(chǎng)合。