微控制器就是單片機嗎_基于32位微控制器MC68HC376的開發設計和應用

更新時間:2014-04-15 來源:可行性報告 點擊:

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摘要:研究了一種新型的32位高性能微控制器MC68HC376,提出了一種基于MC68HC376的應用系統設計方案,對MC68HC376比較有特色的部分做了深入的開發和討論,通過一種實際產品驗證了該方案的可行性。

    關鍵詞:32位微控制器 MC68HC376 可構造時鐘模塊(CTM4) 模數轉換器(QADC) 系統設計 測頻

MC68HC376是Motorola公司推出的一種新型的32位高性能單片機,具有極強的數據處理、邏輯運算和信息存儲能力,可以實現諸如人工智能、模糊控制等復雜的控制運算模型,有很好的開發前景。其開發手段簡單、方便。芯片支持BDM(Background Debug Mode)模式,通過簡易的專用電纜接口,而不需要使用傳統的仿真器和編程器就可以直接對微控制器系統進行仿真開發和燒錄程序。本文介紹了在電力系統保護中應用MC68HC376的一種實際開發方案。

1 MC68HC376的基本特性

MC68HC376具有速度快、并行處理能力強、可靠性高、功耗低、功能強大等優點。與目前常用的8位、16位微控制器比,其片內資源極其豐富,適應于各種控制場合;內部集成度高,硬件可靠性和穩定性強,外部擴展工作少,開發周期短。
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    1.1 主要功能模塊

MC68HC376為160腳的封裝結構。其主要功能模塊包括32位CPU;系統集成模塊(SIM)、4KB備用RAM;8KB片內ROM;10位隊列式的模數轉換器(QADC),具有強大的數據轉換控制功能;隊列式串行通信模塊(QSM),可以方便地實現同步、異步通信功能;可構造時鐘模塊(CTM4),具有多種強大的定時、計數和脈沖調制功能;時間處理單元(TPU),可對各種事件進行快速智能處理;3.5KB靜態TPURAM;CAN控制模塊(TOUCAN),能方便地實現工業自動化等場合的局域網絡控制。

1.2 基本性能

(1)24位地址總線,16位數據總線,支持32位數據操作;

(2)2個8位雙功能I/O,1個7位雙功能I/O,16~44個模擬量輸入通道;

(3)具有系統保護邏輯,同時可進行時鐘監視和總線監視;

(4)速度快,在4.194MHz晶振下,系統時鐘可達20.97MHz;

(5)功耗低,具備低功率休眠功能;

(6)支持高級語言和背景調試。
基于32位微控制器MC68HC376的開發設計和應用
2 基于MC68HC376的系統設計

2.1 片外Flash和RAM的擴展

MC68HC376有24位地址線和12位可編程的片選線。每根片選線可選通2KB~1MB的地址區,因此MC68HC376具有很強的擴展能力。注意:CS[6~10]與ADDR[19~23]復用。如何合理地安排這些線和片選線是系統優劣的關鍵。

本系統擴展了2片128KB的片外Flash 29C010A,2片128KB的片外RAM HM628128,擴展電路中圖1所示(其中的片選信號均采用10kΩ的上位電阻,圖1未畫出)。

值得注意的是:Flash和RAM均由A[1~17]尋址,實際上是一種字尋址方式,最低位A0不用。2片Flash和2片RAM的數字口分別接至MC68HC376的D[8~15]和D[0~7],對應字的高低字節。在程序中應注意存放高字節折芯片對應字的低字節地址。

2.2 系統功能選擇電路設計

與MCS-51和MCS-196系列單片機不同的是,MC68HC376復位時數據線狀態決定控制器某些相關的功能和操作模式。因此,根據實際系統的功能需要來選擇對應的復位狀態,是

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