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您聽說過每秒鐘運行速度1億次的8位單片機(MCU)嗎?您可能為提高您的系統速度而不得不改用16位的單片機或用DSP。當您在設計您的系統時您可能需要多個串口 , 幾路A/D和D/A,或一個紅外數據收發器,最好還能有一個I2C/SPI串行外圍接口,但您可能很難找到一個合適的單片機滿足您的要求。如果采用SX系列超高速單片機,這些外部電路可以根據您的系統要求隨時添加進您的單片機,而不會額外增加您的成本。 SX系列超高速單片機是美國SCENIX公司推出的,它的結構和指令與普通的單片機類似,但它利用其高速性能打造了一個單片機系統的全新概念“虛擬外設”。它把許多單片機會用到的功能通過模塊化的軟件來實現。由于這種軟件模塊相對獨立,結構明晰,入口和出口參數已經定義好了,開發者無須知道模塊是如何實現的,只需把需要的模塊加到應用程序中去即可。 SCENIX公司為什么會想到這個主意呢? 在8位嵌入式單片機領域中,單片機處理器的結構與20年前仍差不多,但是更加小巧,芯片上也集成了更多的外設功能和各種存儲器,尺寸也更小。但是,如果將各種應用所需的功能都放在單片機內部便會使芯片面積增大,制造成本太高。通常,設計人員只能通過修改現有設計和重造掩膜,增加所需外設功能的硅片,才能增加單片機的功能,以滿足不同領域應用的需要。而且,單片機的供應商為滿足特定應用對不同性能的需要,必須制造同一器件的不同變體。例如,用于電視機遙控的單片機采用8位核心,外圍硅片實現片內ROM和RAM、大量可編程I/O口、時鐘產生電路和用于紅外(IR)接口的通用異步收發器(UART)。 相同的處理器核心增加了I2C接口就可用于錄像機和攝像機。其它應用可能需要增加通信功能等等。 也有人嘗試用處理器的部分能力來實現軟件外設功能,但是,8位單片機的吞吐量通常限制了軟件外設的使用。盡管有時在單片機中也加入一兩種軟件外設功能,但這些功能必須是簡單的、吞吐量較低的而且對時間不敏感的,而復雜外設和高吞吐量外設功能仍需以硬件實現。例如,8位單片機的平均吞吐量接近4MIPS(每秒百萬指令),用軟件實現100kHz后臺定時器約需要1.0MIPS吞吐量,19.2kbps的UART約需要1.5MIPS,(((模數轉換器(ADC)約需5MIPS。這些功能占用單片機資源太多,往往只能通過硬件來實現。一些簡單的功能,如I2C/SPI/MICROWIRE串行接口則可以通過軟件來實現,許多工程師經常用軟件實現低速UART作為硬件UART的補充,滿足雙UART的需要。 但是如果需要高速或多軟件UART,普通單片機就顯得有點力不從心了,更別說A/D轉換器、電機控制器和雙音多頻(DTMF)檢測等其它功能了。對于那些實時性比較強或需要中斷來實現的外圍電路,普通的單片機由于速度和其中斷響應的不可預見性而應用受到限制。 SCENIX采取了另一種可行的方法,即開發一種全新的適宜執行軟件外設功能的8位單片機 結構。用軟件實現硬件功能,在很多情況下無需進行專用芯片開發,能增加設計的靈活性,降低最終產品的整體成本,縮短上市周期。該芯片由科匯(亞太)公司代理。
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