我们都知道,MCU擅长对来自不同信号源的输入数据执行各种逻辑与诊断操作,而DSP则擅长处理重复性的数字密集型任务。随着工业控制领域节能和高效需求的涌现,一种融合MCU与DSP功能的新器件--数字信号控制器(DSC)终于在2000年左右横空出世。DSC的最大优势在于其硬件设计简单,而且不必通过减少器件功能,来实现低成本、高效率产品开发。
在第十一届国际集成电路研讨会暨展览会(IIC-China 2006)上,英飞凌科技宣布推出两款32位DSC产品TC1166和TC1165,这两款全新的32位产品都是面向工业驱动与控制应用(如CNC机械里的多轴运动控制任务)的32位TriCore微控制器TC116x系列中的高端器件。英飞凌科技亚太区公司汽车、工业与多元市场事业部微控制器高级总监石敬岩表示:“英飞凌科技早在2002年已经推出了32位MCU+DSP架构的TriCore,该产品主要用在AC/DC马达驱动、变速驱动等领域。根据预测,这类器件在未来几年会有稳定需求。”
图1: TC1166结构框图
石敬岩强调:“根据EEMBC(嵌入式微处理器基准测试协会)的测试报告,我们的TriCore微控制器与竞争对手的产品相比性能出色。”
石敬岩称TriCore实际上是第一个32位三核结构的嵌入式处理器(即融合RISC、CISC和DSP于一身),并针对实时嵌入式系统进行了优化。如在控制方面其显著的特点是有非常快的中断响应(<180ns@150MHz,该微处理器具有超标量的特点,含16个数字寄存器和16个地址寄存器,支持128位指令和256位数据总线带宽。石敬岩表示TriCore瞄准的是中高端控制领域,除了应用于工业领域外,还瞄准汽车电子中高端应用如发动机控制、安全控制和车身控制等。TriCore系列中的TC17xx系列面向汽车动力控制,TC19xx系列则瞄准多媒体与车载通讯应用。
与英飞凌以前发布的32位TriCore产品TC1161/1162微控制器相比,本次新推出的产品性能提升66%。它们在80MHz频率及-40C至+85C的工业温度范围内运行。片上嵌入式闪存也从1MB扩大到了1.5MB,使得设计师能够运用实时操作系统与复杂的应用代码。
这两个新器件瞄准的应用是高性能驱动/伺服驱动、工业马达控制、通用控制和机器人控制。
TC1166与TC1165丰富的外设包括:面向PWM生成的灵活定时单元(GPTA)、高速多通道ADC、MultiCAN模块(仅适用于TC1166)、异步与同步串口(ASC/SSC)和用于接入第二个控制器的微链接接口(MLI)。灵活GPTA概念使得可升级电机控制解决方案与独立全范围高速PWM生成能实现高效驱动操作。
这两个器件的其他特点是:
1、 高性能带有4级管线的32位超标量TriCore V1.3 CPU；
2、 带有单周期指令(PCP2)的32位外设控制器；
3、 8 通道DMA控制器；
4、 具备2 x 255硬件优先判决级的复杂中断系统；
5、 高性能3总线架构--用于内部闪存和数据存储器的64位本地总线,32位系统外设总线和32位遥控外设总线；
6、 两个高速同步串行通道,其数据长度和位移方向可编程；
7、 带数字信号滤波和计时器的通用计时器阵列模块(GPTA)；
8、 64个自由可分配信息目标的MultiCAN模块；
9、 有8位、10位或12位分辨率的16路ADC；
10、 用于ADC和FADC的36个模拟输入；
11、 81个数字GPIO；
12、 支持OCDS (On chip Debug System片上调试系统)Level 1和2的片内调试；
13、 电源管理系统和带有PLL的时钟发生器。
作者: 张国斌
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