Microchip 8-Bit MCU新奇好用的CIP簡介
Microchip連續(xù)好幾年都是全世界8-Bit MCU(八位微控制器)銷量排名冠軍!其中一個很重要的原因就是:它真是好用!如何好用呢?就讓我們針對它其中所謂的CIP功能來快速了解一下。
CIP是Core Independent Peripheral的縮寫,意思即是獨立于核心的周邊,也就是說這類周邊無需MCU核心的介入就可獨立運作。因為它能獨立運作,所以有以下的好處:
1. 較少程序代碼:程序變簡短,上市時間提早。
2. 可預期明確的行為:無程序介入的閉回路實時控制,具有更高的可靠度。
3. 智能型數字和模擬周邊彈性整合:具多變和可塑性,更能發(fā)揮創(chuàng)意。
4. 反應時間變短、更省電:減少程序的介入,降低錯誤的發(fā)生。
CIP可以依功能分為以下7大類:
1. 整合式模擬Integrated Analog
2. 波形控制Waveform Control
3. 時序和量測Timing & Measurement
4. 安全和監(jiān)督Safety & Monitoring
5. 通信和連接Communication & Connectivity
6. 系統彈性System Flexibility
7. 用戶接口User Interface
由于篇幅有限,本文僅就其中相對比較新的ADC3、Multi-Voltage I/O及CRC/Scan來加以簡單地說明;同時,把筆者認為相當好用的DMA、Event System和PPS概述一下。
ADC3 是Analog-to-Digital Converter with Computation and Context Switching的縮寫。它基于一般的模擬數字轉換器,自動加上如低通濾波器等數學運算;在切換ADC通道時,帶入事先準備好的各種設定值并且自動生效,因此可以大幅縮短相關的時間(如圖一)。
由于半導體技術日新月異,各類IC的電源和接口的電壓也逐漸分歧,從5V一路演進到3.3V、2.5V,甚至低于1V,真是族繁不及備載!在一個系統中,常常會遇到接口電壓不同的兩顆IC必須要互相溝通的情況。常見的解決方案,就是在其間加入電壓轉換組件。這時倘若使用Microchip 具有Multi-Voltage I/O的MCU,就可以省掉上述的電壓轉換組件,既降低組件數量,也減少因為增加了電壓轉換組件而產生更多問題的可能性(如圖二)。
在這個IoT是顯學的時代,在線程序代碼恒常更新是必備的功能。如何能在新的程序代碼啟動前,先檢查程序代碼的完整性,以免程序啟動后產生不可預期的危險,是在安全性上一個很重要的環(huán)節(jié)。CRC即Cyclical Redundancy Check,是一個用來檢查數據完整性的常見方法。Microchip有些MCU不但具有CRC,而且還具有Memory Scan的功能,可以快速且可靠地檢查程序代碼完整性,使用上相當方便(如圖三)。
最后,有些MCU還具有DMA、Event System和PPS的能力。分別概述如下:
1. DMA,即Direct Memory Access:可以不經由核心的介入,把數據在內存之間搬移。
2. Event System:可以不經由核心的介入,把訊息在周邊之間轉移。
3. PPS,即Peripheral Pin Select:周邊的輸入和輸出腳位可以很自由的選定,而非固定的位置。
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