單芯片以太網(wǎng)連接解決方案

EBTRON的灌溉控制系統基于飛思卡爾的16位MC9S12NE64 (NE64)以太網(wǎng)解決方案，能夠持續監視土壤的濕度和溫度，然后發(fā)出打開(kāi)和關(guān)閉灌溉系統的信號，以達到最理想的灌溉效果。在不斷變化的環(huán)境中，濕度水平可以完全適應特定的植物。這樣不但節約了大量水源，還能控制灌溉成本。
這僅僅是NE64能夠實(shí)現的眾多應用中的一個(gè)。

單芯片以太網(wǎng)連接
以太網(wǎng)并不僅僅是辦公室的專(zhuān)利。開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò )設備、安全系統、工業(yè)控制和Web無(wú)線(xiàn)等應用的工程師一直都夢(mèng)想著(zhù)擁有一種單芯片的、基于閃存的以太網(wǎng)解決方案，帶有內置的10/100以太網(wǎng)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制器（EMAC）和以太網(wǎng)物理層（EPHY）。飛思卡爾半導體的MC9S12NE64正是這樣一種產(chǎn)品。
MC9S12NE64(圖1)是一款16位微控制器，可以和您選定的第三方TCP/IP協(xié)議棧匹配，從而實(shí)現低成本的終端節點(diǎn)以太網(wǎng)解決方案，同時(shí)具有Metrowerks的CodeWarrior工具的快速設計turns courtesy功能。
基于閃存的MC9S12NE64微控制器秉承了飛思卡爾一貫的設計領(lǐng)先傳統，進(jìn)入以太網(wǎng)的低端市場(chǎng)。網(wǎng)絡(luò )設備、工業(yè)控制、安全系統、照明控制、電源監視器和自動(dòng)售貨機遠程訪(fǎng)問(wèn)的設計人員現在擁有了一種更好的方式，用以提供強大、經(jīng)濟高效的解決方案。

強大的核心性能
MC9S12NE64基于強大的HCS12核心，后者集成了第三代閃存技術(shù)。憑借豐富的以太網(wǎng)連接功能，MC9S12NE64成為取代高噪音多芯片解決方案的理想之選，提供功能齊全的以太網(wǎng)連接。
* 目標代碼與8位68HC11和68HC12系列兼容
* 為C語(yǔ)言?xún)?yōu)化的簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)短代碼
* 高達25 MHz的總線(xiàn)速率（40 ns的最短指令周期為40ns）
* 靈活的尋址模式，可實(shí)現高效的指針操作控制和循環(huán)環(huán)回控制
連續的實(shí)時(shí)仿真現在已成為單個(gè)調試接口上的標準操作程序。片上調試模塊具有跟蹤和觸發(fā)功能，而這些功能一度曾是價(jià)格昂貴的仿真器的專(zhuān)利。此外，片上調試的優(yōu)點(diǎn)還有：
* 沒(méi)有傳統仿真器在頻率和電壓方面的限制；在整個(gè)運行電壓和頻率范圍內，都可以實(shí)時(shí)仿真所有的MCU功能；
* 四種總線(xiàn)捕獲模式，可提供靈活的數據采集；
* 摒棄笨重的仿真器電纜，取而代之的是專(zhuān)用的針腳，實(shí)現無(wú)干擾調試；
* 采用9個(gè)靈活的觸發(fā)器和緩沖器硬件緩沖，取代仿真器的昂貴的總線(xiàn)分析器；
* 在運行應用代碼的同時(shí)，可以查看和更改內部寄存器和存儲器；
* 一站式，目標處理器上的運行或跟蹤應用。

單個(gè)芯片功能一應俱全
多芯片以太網(wǎng)解決方案成本高昂，并且由于設計復雜，產(chǎn)品投放市場(chǎng)需要更長(cháng)的時(shí)間。此外，多芯片以太網(wǎng)解決方案需要更多的互連，可能導致可靠性問(wèn)題，因此它不是工業(yè)控制和終端節點(diǎn)以太網(wǎng)市場(chǎng)的理想之選。
對于具有經(jīng)濟頭腦的設計人員來(lái)說(shuō)，靈活性也是一個(gè)非常重要的因素。IEEE(r) 802.3 EMAC可以處理以太網(wǎng)協(xié)議過(guò)濾，并提供兩個(gè)接收緩沖器和一個(gè)發(fā)送緩沖器（它們的大小可調節，并且共享RAM），從而使用戶(hù)能夠自由選擇設計。單純從成本角度看，免費的EMAC軟件驅動(dòng)可以簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)。第三方廠(chǎng)商可以提供一系列TCP/IP協(xié)議棧堆棧，從最基礎的產(chǎn)品一直到功能最齊全的產(chǎn)品。
集成IEEE 802.3 10/100 EPHY經(jīng)過(guò)了精確調節，就如同工業(yè)市場(chǎng)上的EMAC一樣。除了完全集成的收發(fā)器接口外，EPHY還提供了全雙工和半雙工運行，并且可以自動(dòng)協(xié)商數據傳輸速率，在10 Mbps和20 Mbps兩個(gè)速率之間選擇。它支持與變壓器和RJ45插槽的直接連接，100米范圍內都可以運行。
飛思卡爾并沒(méi)有滿(mǎn)足于在單個(gè)芯片上集成EPHY和EMAC。我們還提供了四個(gè)芯片到芯片的接口，包括用于提供有效數據交換的I2C總線(xiàn)，因而無(wú)需使用地址譯碼器，而且降低了芯片到芯片連接的數量。
除了I2C總線(xiàn)接口外，MC9S12NE64還有兩個(gè)SCI通道和一個(gè)SPI通道，用于芯片到芯片的通信。

網(wǎng)絡(luò )設計人員的以太網(wǎng)應用
MC9S12NE64的優(yōu)點(diǎn)遠不止使用簡(jiǎn)便、性能優(yōu)良和價(jià)格優(yōu)惠這么簡(jiǎn)單。在工業(yè)和終端節點(diǎn)以太網(wǎng)應用方面，最終用戶(hù)總是期望產(chǎn)品擁有較長(cháng)的使用壽命，并且可以遠程配置和提供服務(wù)。因而伸縮擴展性、延伸性和靈活性就成為關(guān)鍵。
隨著(zhù)MC9S12NE64的出現，我們的技術(shù)甚至超出了用戶(hù)的當前需求。除了能夠處理以太網(wǎng)協(xié)議過(guò)濾、接收和發(fā)送緩沖區器大小可調節外，MC9S12NE64還支持閃存編程，使客戶(hù)產(chǎn)品能夠快速投放市場(chǎng)。MC9S12NE64的其它優(yōu)點(diǎn)包括：現場(chǎng)更新、遠程電子郵件消息發(fā)送、遠程Web服務(wù)確認器托管、遠程運操行監控視、遠程設備控制等。
它提供了一種快速、經(jīng)濟高效的方法，可在芯片上建立一個(gè)支持Web的服務(wù)器。

NE64其它特性
* 電源電壓/性能
3.3 V