Коротка характеристика

1. Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7.0 Simulink 5/6. - М.: СОЛОН-Пресс, 2005. – 575 с.

2. Черных И.В. SIMULINK. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2004. - 491 с.

Коротка характеристика

МікроконтролерКР1878ВЕ1 має слідуючі особливості:

Гарвардська RISC - архітектура, що дозволяє виконати будь-яку команду за два такти частоти процесора;

Розрядність даних – 8 біт;

Розрядність команд – 16 біт;

Кількість команд – 52;

Можливість адресації до двох операндів, що знаходяться в пам'яті даних;

Пам'ять команд – ЕППЗП 1К х 16 (багаторазово електрично перепрограмований користувачем постійний запам’ятовуючий пристрій – EEPROM);

Пам'ять даних - ОЗП 128х8;

Пам'ять даних-констант – ЕППЗП 64 х 8 (багаторазово електрично перепрограмовуємий користувачем постійний запам’ятовуючий пристрій;

Тактова частота – 32 кГц... 8 МГц;

Час виконання команди – 2 такти (250 нс при частоті 8 МГц);

Переривання – 7 (початковий пуск, системна помилка, сторожовий таймер, порт А, порт В, таймер, закінчення запису в пам'ять даних-констант;

Час реакції на переривання – 4 такти;

12 ліній вводу/виводу з можливістю індивідуального управління направленням і перериванням від будь-якої лінії. Максимальний струм – 25 мА;

16-розрядний таймер-лічильник з 8-розрядним попереднім дільником;

Сторожовий таймер з автономним генератором.

9.1.2. Особливості структурної організації

МікроконтролерКР1878ВЕ1 містить в собі слідуючі функціонально закінчені пристрої (рис. 9.1): центральний процесор, ЕППЗП команд, ОЗП даних, ЕППЗП даних-констант, сторожовий таймер, 2 порти вводу/виводу і таймер загального призначення.

Рис. 9.1. Структурна схема мікроконтролера КР1878ВЕ1

Обмін даними між центральним процесором, ОЗП даних і периферійними пристроями відбувається по єдиній шині. Конструктивно КР1878ВЕ1 сумісний з подібними мікроконтролерами фірм Microchip та Zilog.

9.1.3. Центральний процесор

Архітектура процесора Аn15ЕОЗ характеризується поділеною пам'яттю команд і даних. Це дозволяє сумістити процеси вибірки команд і вибірки операндів з пам'яті.

Система команд процесора симетрична – є двохоперандні команди, що працюють водночас з двома операндами. Вибірка операндів з пам'яті даних у випадку двохоперандних команд здійснюється водночас по двох різних шинах – даних SRC операнда і даних DST операнда, з окремими шинами адрес.

Запис результату в пам'ять здійснюється також по окремій шині запису даних. Адреса запису суміщена з адресою читання операнда DST.

Команди процесора мають розмірність 16 розрядів. Для забезпечення механізмів переходу до підпрограм і переривань програм в процесорі існує окремий апаратний стек глибиною у вісім адрес, де зберігаються адреси повернення з підпрограм і переривань.

У процесорі є службові регістри для підтримки методу адресації операндів. Для збереження значень цих регістрів і слова стану процесора при перериваннях програм і переходів до підпрограм введений окремий апаратний стек даних глибиною в 16 байтів. Звернення до регістрів периферійних приладів МК відбувається по тих же шинах і точно так само, як і до оперативної пам'яті.

На різних стадіях виконуються три команди процесора.

Умовні та безумовні переходи відбуваються по абсолютних адресах пам'яті команд, що дозволяє зменшити втрату часу при виконанні переходів.

9.2. Мікроконтролери фірми Zilog

Сімейство Z8 – це широка гамма однокристальних мікроконтролерів різноманітних версій і конфігурацій. Так як вони мають мультиплексовану шину адреса/дані, яка поєднана з портами вводу/виводу різного призначення, мікроконтролери Z8 можуть використовувати або інтенсивний ввід/вивід, або зовнішню пам’ять.

9.2.1. Стандартні мікроконтролери сімейства Z8

Стандартні мікроконтролери Z8 NMOS, Z86C11, Z86C21/E21 та Z86C61/E61 мають всі головні функції, які існують в 8-розрядних вбудованих мікроконтролерах найбільш популярних сімейств: MCS-51 фірми INTEL і PIC 16/17 фірми MICROCHIP.

9.2.2. Стандартні мікроконтролери

з розширеним набором універсальних функцій

Розширення функціональних можливостей цих МК здійснюється за рахунок:

Розширення внутрішньої пам’яті програм RCM - (Z86C62/64);

Розширення числа портів вводу/виводу та їх функцій – (до 52 в Z86C64);

Додаткового блока таймерів/лічильників з функціями захвату подій - (Z86C93);

Пристроїв апаратного множення 16х16 (1,7 мкс) і ділення 32/16 (2,5 мкс) – (Z86C93/C95);

Контроль формату в апаратному UART;

Аналого-цифрових компараторів або 8-розрядного АЦП та 8-розряд-ного ЦАП – (Z86C95).

9.2.3. Мікроконтролери широкого застосування Z8 ССР

Це малоспоживаючі КМОП-контролери, сумісні з мікроконтролерами старших версій, з низькою вартыстю, в 18 і 28-виводних корпусах PDIP та SOIC, з розширеним температурним діапазоном. Широкий вибір типів

ССР-процесорів дозволяє застосовувати у Вашому пристрої вироби тільки з тими функціями, які Вам необхідні. Крім того, в усіх цих мікроконтролерах забезпечений режим пониженого радіовипромінювання.

Подібні характеристики дозволяють рекомендувати ці пристрої для:

Створення інтелектуальних датчиків;

Керування низькошвидкісними процесами;

Керування побутовою електронікою.

9.2.4. Мікроконтролери з пониженою напругою живлення

Цю групу складають мікроконтролери Z86L03/06, Z86L29, Z86L70/71/ 72/75/76, Z86L73/74/77 та Z86L78. Більшість мікроконтролерів широкого застосування (ССР) мають версії з пониженою напругою Vcc = 2,0…3,6 В. Досягається значне зниження потужності, що споживається, особливо на низьких частотах (до 2,4 мВт при частоті 8 МГц ‑ в робочому режимі, і до 2 мкВт – в режимі очікування з пониженим енергоспоживанням). Це дозволяє використовувати їх у системах, критичних до енергоспоживання, наприклад, в системах дистанційного управління.

9.2.5. Мікроконтролери,

поєднані з цифровим сигнальним процесором

Членом сімейства Z8 є мікроконтролер Z86C95. Він містить ядро мікроконтролера Z8 без внутрішнього ПЗП та вбудований 16-розрядний DSP (цифровий сигнальний процесор). Z86C95 застосовується для оцифровки аналогових сигналів та їх цифрової обробки в реальному часі.

Він має слідуючі характеристики:

512 байт внутрішнього ОЗП для програм і даних DSP-процесорів;

8 каналів 8-бітного АЦП (час перетворення до 1,5 мкс);

8-розрядний ЦАП;

1 канал ШІМ 40/80 кГц;

Апаратне множення 16 х 16 (1,7 мкс);

Апаратне ділення 32\16 (2,5 мкс);

3 таймери-лічильники.

Примітка. Інше сімейство (Z89) цифрових сигнальних процесорів фірми Zilog в наш час має цілий ряд кристалів з вбудованим ядром мікропроцесора Z8 (Z89120, Z89121, Z89C65\165, Z89C67/68/69, Z89167/168/169). Такий симбіоз двох процесорів в одному мікроконтролері дозволяє вирішувати досить важкі задачі по обробці сигналів в реальному часі.

9.3. Мікроконтролери фірми ATMEL

Фірма Atmel виробляє дві серії мікроконтролерів: серію АТ89, сумісну з фактичним промисловим стандартом MCS-51^tm, та серію RISC-мікро-контролерів АТ90 власної AVR архітектури. Характерною особливістю мікроконтролерів фірми Atmel є те, що пам'ять програм базується на Flash-пам’яті. Це забезпечує швидкість програмування та зменшення циклу розробки. Додатково передбачений спеціальний послідовний інтерфейс, що дозволяє програмувати та відлагоджувати мікроконтролери безпосередньо на друкованій платі.

9.3.1. Мікроконтролери серії АТ89

9.3.1.1. Загальна характеристика та особливості

Ці мікроконтролери сумісні з ОМК типу MCS-51^tm. Мікроконтролери з системою команд та архітектурою MCS-51^tm представляти немає потреби. Вони широко розповсюджені, безліч фірм випускає їхні модифікації та програмне забезпечення для них. Випускає такі мікроконтролери й фірма Atmel. Особливістю цих мікроконтролерів є застосування FLASH-пам’яті програм. Ця особливість дозволяє практично миттєво змінювати програмний код мікроконтролера, що вагомо скорочує цикл розробки. Мікроконтролери у корпусі з 40/44 виводами цілком сумісні по виходах з контролерами 80С51 і забезпечують можливість використання напрацьованих програм та прямої заміни. FLASH-пам’ять програм робить також можливим дистанційну зміну програмного коду вбудованих мікроконтролерів безпосередньо у замовника. Мікроконтролери серії АТ89 мають наступні основні особливості:

8-розрядний процесор, який оптимізовано для прикладень керування;

Широкі можливості побітової обробки;

Вбудована FLASH-пам'ять програм;

Вбудована оперативна пам'ять;

Двонаправлені лінії вводу-виводу, що індивідуально адресуються;

Один або декілька 16-розрядних таймерів/лічильників;

Повнодуплексний UART;

Розгалужена структура переривань;

Вбудований тактовий генератор;

Економічні режими: IDLE та POWER DOWN;

Вбудована пам'ять EEPROM (AT89S);

Послідовний інтерфейс SPI (AT89S);

Сторожовий таймер (AT89S).

9.3.2. Мікроконтролери серії АТ90

9.3.2.1. Загальна характеристика та особливості

Ці мікроконтролери започатковані на новій RISC-архітектурі. Вони мають саме високе співвідношення продуктивність/споживання енергії на ринку 8-розрядних мікроконтролерів.

AVR-архітектура була розроблена спільно з експертами мови Сі для того, щоб гарантувати те, що апаратні і програмні засоби забезпечать отримання високоефективного програмного коду.

Щоб оптимізувати розмір коду, ефективність та потужність, що споживається, AVR-архітектура включає великий блок регістрів з швидким доступом і швидкі команди з однотактним циклом.

Блок регістрів з швидким доступом складається з 32 універсальних робочих регістрів. Традиційні АЛП базувались на архітектурі, що вимагала великої кількості команд для передачі даних між АЛП та пам'яттю. AVR-архітектура з великою кількістю робочих регістрів не потребує таких команд.

AVR-мікроконтролери мають двоступеневий конвеєр команд, завдяки чому за один такт забезпечується виконання команди та вибірка з пам'яті наступної.

В інших CISC- й RISC-подібних архітектурах цикл виконання команди є поділеним на фази (до 12 фаз). AVR-мікроконтролери виконують команди за один такт тактового генератора і це справді перші RISC-мікро-контролери на ринку 8-розрядних ОМК.

AVR-архітектура підтримує повний спектр контролерів від простих контролерів з малим числом виводів до приладів більш високого класу з більшою ємністю вбудованої пам'яті. Архітектура в Гарвардському стилі безпосередньо дозволяє адресувати до 8 Мбайт пам'яті програм і 8 Мбайт пам'яті даних. Універсальні регістри контролерів відображаються в адресному просторі пам'яті даних, що забезпечує можливість швидкого переключення.

Сімейство AVR-мікроконтролерів виробляється по енергонезалежній KМОП-технології з низьким споживанням по живленню фірми Atmel. Перепрограмована енергонезалежна FLASH-пам'ять забезпечує перепрограмування контролерів, як за допомогою звичайного програматора, так і на платі крізь послідовний інтерфейс SPI. Поєднуючи розширену RISC-архітектуру з FLASH-пам’яттю, що завантажується, на одному кристалі, AVR-сімейство пропонує потужне рішення для вбудованих систем керування.

Старші моделі МК забезпечують широтно-імпульснумодуляцію з використанням 16-розрядного таймера/лічильника (ділення тактової частоти на 510, 1022 і 2046). Універсальний асинхронний приймач-передавач (UART) забезпечує повнодуплексний обмін даними з частотою до 115200 біт/с. Послідовний трьохпровідний інтерфейс SPI забезпечує синхронний обмін даними з периферійними пристроями або іншими МК зі швидкістю до 5 Мбіт/с.

9.4. Мікроконтролери фірми Scenix

9.4.1. Загальна характеристика та особливості

Мікроконтролери SX ‑ високошвидкісні 8-розрядні мікроконтролери з внутрішньою FLASH-пам’яттю програм об’ємом 2 кслів. Вони мають повністю статичну КМОП реалізацію, яка забезпечує роботу при тактових частотах від 0 до 200 МГц. RISC-подібна архітектура використовує тільки 43 команди, більшість з яких виконуються за один такт. Команди переходів вимагають два або три такти, а для команди IREAD потребується один або чотири такти при роботі в режимі сумісності або в турбо-режимі. Дякуючи багатьом новим рішенням в проектуванні та виробництві, мікроконтролери SX забезпечують розробнику безпрецедентну вартісну ефективність. Тестування мікроконтролерів SX показує, що більшість кристалів при гарантованій частоті 50 – 100 МГц працює на частотах до 150 – 250 МГц. Велика швидкодія мікроконтролерів дозволяє використовувати їх в якості периферійних пристроїв, замінюючи апаратне рішення програмним. Таке рішення забезпечує зменшення кількості компонентів, час розробки, підвищує гнучкість проектів та, в кінцевому випадку, вартість системи. Дякуючи присутності спеціального інтерфейсу, мікроконтролери мають можливість програмування в пристрої.

Мікроконтролери SX мають слідуючі основні особливості:

Швидкість виконання команд 50 MIPS при тактовій частоті 50 МГц (200 MIPS при тактовій частоті 200 МГц);

Виконання команд за один такт;

2048 х 12 біт FLASH-пам’ять програм з ресурсом 10000 циклів запису;

Сумісність по програмному коду і виводах з мікроконтролерами PIC16C5Х;

Програмування на платі через виводи OSC;

Покроковий режим і зупинка на контрольних точках з використанням виводу OSC2;

Внутрішній RC-генератор частотою 4 МГц ± 8% з можливістю ділення частоти з коефіцієнтом від 0 до 128;

Джерело тактової частоти може обиратися користувачем:

– Внутрішній RC-генератор,

– Зовнішній генератор,

– Кварцевий генератор,

– Зовнішній RC-генератор;

Аналоговий компаратор;

Схема перезапуску при зменшенні напруги (4.2 В, вимикаєма);

Багатовходова схема «пробудження» контролера з економічного режиму (8 виводів);

Усі виходи забезпечують вхідний/вихідний струм до 30 мА;

Повний комплект засобів розробки фірми «Parallax, Inc.»

(http://www.parallaxinc.com);

9.4.2. Особливості центрального процесора

Центральний процесор даних МК має наступні особливості:

Цикл виконання команди 20 нс при частоті 50 МГц;

Повністю статична побудова забезпечує роботу на частотах від 0 до 50 (200) МГц;

33 команди, сумісні з командами мікроконтролерів PIC16C5x, та 10 додаткових команд для підвищення ефективності програмного коду;

Глибокий апаратний стек підпрограм (8 рівнів);

Однорівневий стек переривання;

Фіксований час реакції на переривання: 60 нс на внутрішнє та 100 нс на зовнішнє (при тактовій частоті 50 МГц);

Апаратне збереження значень регістрів PC, W, STATUS і FSR при перериванні;

Регістр W у просторі RTCC (таймера/лічильника) забезпечує додаткову гнучкість.

9.4.3. Особливості портів вводу/виводу

Кожний вивід можна запрограмувати як вхід або вихід;

Кожний вхід може бути запрограмований на ТТЛ або КМОП рівні;

До кожного виводу можна програмно підключити внутрішнє навантаження (близько 20 кОм на вивід Vdd);

Для портів В і С можна обрати вхідні тригери Шмітта;

Усі виходи забезпечують втікаючий/витікаючий струм до 30 мА.

9.5. Мікроконтролери фірми Motorola

9.5.1. Загальна характеристика та класифікація

Існує декілька причин, внаслідок яких мікроконтролери фірми Motorola займають особливе місце серед аналогічної продукції інших постачальників.

По-перше, Motorola пропонує найширшу в світі номенклатуру мікроконтролерів, що охоплює практично усі галузі застосування і включає майже 300 моделей: від найпростіших дешевих до високопродуктивних 32-розрядних мікроконтролерів з RISC-ядром та потужною периферією. Як наслідок, користувач має можливість обрати для свого прикладення оптимальну модель мікроконтролера як з набору вмонтованих функцій, мінімізуючи кількість компонентів у системі, так і з економічних параметрів, які відповідають об'єму та особливостям виробництва.

Другою важливою особливістю мікроконтролерів фірми Motorola є їхня висока якість та надійність. Являючись традиційним постачальником військово-промислового та аерокосмічного комплексів, а також автомобільної промисловості США, які виставляють підвищені вимоги до надійності компонентів, фірма Motorola виробила та продовжує розвивати спеціальну програму підвищення якості продукції. Заслуги фірми у цій галузі відзначені національною винагородою США «За вищу якість продукції», а також численними винагородами фірмі як найкращому постачальнику від таких великих компаній, як General Motors, Ford, Chrysler, Bosch та ін.

Ці дві важливі особливості, а також наявність широкого вибору програмних та апаратних засобів підтримки розробки, доступних як від фірми Motorola, так і від безлічі інших фірм; докладна довідкова література та інформація про застосування, в тому числі доступна з мережі Інтернет; можливість одержання безкоштовних технічних консультацій та програмного забезпечення; інші переваги використання продукції, що стала фактично промисловим стандартом, забезпечують фірмі Motorola тривале перше місце з продажу мікроконтролерів в світі на протязі ряду останніх років.

Нажаль, мікроконтролери фірми Motorola мають один недолік – мала кількість різновидів кристалів, що однократно програмуються (ОТР). Це обмежує їхнє застосування у дрібносерійному виробництві.

Кожний з мікроконтролерів, що випускаються фірмою Motorola, відноситься до однієї з відносно великих слідуючих груп:

“Замовні” (Зроблені на замовлення):

НС05 – базове сімейство 8-розрядних CISC-мікроконтролерів з характеристиками, що визначаються користувачами;

НС08 – сімейство 8-розрядних CISC-мікроконтролерів з визначеною користувачем архітектурою на базі набору стандартних модулів;

Універсальні:

НС11 – сімейство високопродуктивних універсальних 8-розрядних CISC-мікроконтролерів;

HC16 – сімейство високопродуктивних універсальних 16-розрядних CISC-мікроконтролерів;

M683xx – сімейство високопродуктивних універсальних 32-розрядних CISC-мікроконтролерів;

MPC50x – сімейство високопродуктивних універсальних 32-розрядних RISC-мікроконтролерів;

3. Комунікаційні:

MPC8xx– сімейство високопродуктивних універсальних 32-розрядних комунікаційних RISC-мікроконтролерів.

Коротка характеристика перших трьох найбільш розповсюджених сімейств МК наведена нижче.

9.5.1.1. Сімейство НС05

Сімейство НС05 містить найбільшу кількість модифікацій мікроконтролерів (близько 180), бо це сімейство здебідьшого формувалося великими споживачами фірми Motorola, які замовляли розробку мікроконтролерів потрібної конфігурації під свою конкретну продукцію, тому сімейство НС05 інколи називають сімейством «замовних» мікроконтролерів.

Галузями застосування мікроконтролерів сімейства НС05 є найрізноманітніші прилади зв'язку, автомобільної та побутової електроніки, промислового керування, комп'ютерної периферії.

Усі мікроконтролери цього сімейства мають однакове 8-розрядне процесорне ядро, побудоване на популярній процесорній архітектурі 6800, та відрізняються набором периферійних функцій. Це означає, що застосування будь-якого мікроконтролера цього сімейства відкриває користувачу можливість використовувати набутий досвід при створенні нових приладів як із вжиттям інших мікроконтролерів з сімейства НС05, так і на основі більш продуктивного, але програмно сумісного сімейства НС08.

До складу мікроконтролерів сімейства НС05 входять: ПЗП усіх типів, ОЗП, таймери, АЦП, ШІМ, контролери РКІ та інших дисплеїв, послідовні інтерфейси та багато інших пристроїв. Усі представники сімейства НС05 мають версії з пониженою напругою живлення та розширеним температурним діапазоном і випускаються у найрізноманітніших корпусах.

9.5.1.2. Сімейство НС08

Сімейство НС08 є наступним кроком у розвитку програми замовних мікроконтролерів фірми Motorola для масових прикладень і характеризується підвищеною у 5...10 разів продуктивністю процесорного ядра, сумісного щодо системи команд з ЦПП НС05. Сімейство НС08 підтримує ефективні додаткові команди та засоби адресації, а також такі нові функції, як прямий доступ до пам'яті, технологію нечіткої логіки та елементи цифрової обробки сигналів.

При цьому цілком статичне процесорне ядро оптимізовано для роботи з пониженою напругою живлення і дозволяє гнучко керувати споживанням за допомогою вбудованого синтезатора тактової частоти. Сімейство НС08 є першим 8-розрядним сімейством з архітектурою, що визначається користувачем, на базі набору стандартних модулів, що значно прискорює цикл розробки нового замовного мікроконтролера.

Набір модулів у теперішній час включає до свого складу різноманітні типи ПЗП та ОЗП, таймери, послідовні інтерфейси, АЦП, контролер РКІ, контролер ПДП, силові та високовольтні ключі, тощо.

9.5.1.3. Сімейство НС11

На відміну від відносно спеціалізованих мікроконтролерів “замовних” сімейств, сімейство МС68НС11 містить близько 40 універсальних та високопродуктивних мікроконтролерів, що орієнтувалися як на масові ринки, так і на середнє та дрібне виробництво. Процесорне ядро мікроконтролерів цього сімейства відрізняється від НС05 підвищеною продуктивністю, що відрізняється більш ефективною архітектурою, системою команд, наявністю додаткових засобів адресації та можливістю адресувати більшу ємність зовнішньої пам'яті. Мікроконтролери сімейства НС11 містять вбудовану пам'ять різноманітних типів та конфігурацій.

Периферійні функції представлені багатофункціональними таймерами, АЦП (до 12 каналів та 10 розрядів), вбудованим співпроцесором, що прискорює виконання множення та ділення на порядок, ШІМ та ЦАП; послідовними інтерфейсами, контролером ПДП, синтезатором тактової частоти та іншими функціями. Як і в інших сімействах, є велика різноманітність корпусів, а також версії з пониженою напругою живлення та розширеним температурним діапазоном.

Розглянемо більш детальніше ці та інші сімейства мікроконтролерів.

9.5.2. Сімейство НС05

9.5.2.1. Загальна характеристика та класифікація

Сімейство НС05 має в своєму складі майже 180 представників, що надає можливість використовувати найбільш широкий вибір варіацій вбудованої пам'яті та периферійних функцій.

Сімейство НС05 є основою програми фірми Motorola щодо створення мікроконтролерів з характеристиками, що визначаються користувачами (CSIC-Customer Specified Integrated Circuit), або “замовних” мікроконтролерів.

Позначення мікроконтролерів містить символ, що у назві мікроконтролера йде безпосередньо за MC68HC05. J, який відносить його до однієї з підгруп у межах сімейства, або до серії, де символи відрізняються один від одного функціональними особливостями. З іншого боку, більшість мікроконтролерів сімейства НС05 створювалися під певні прикладення, тому класифікацію зручно провести з урахуванням цих двох факторів водночас.

Мікроконтролери широкого призначення

Серія C характеризується широкою різноманітністю вбудованої пам'яті та ліній паралельного вводу/виводу. Асинхронний послідовний інтерфейс (SCI) дозволяє організувати обмін даними із зовнішніми пристроями зі швидкістю до 131 кГц. Високошвидкісний синхронний послідовний інтерфейс (SPI) зручний для керування дисплеями та зовнішніми периферійними пристроями по 4-провідній лінії. Усі мікроконтролери серії C мають у своєму складі 16-бітний програмуємий таймер з функціями “вхідної фіксації” та “вихідного порівняння” для одночасного виміру тимчасових параметрів зовнішніх імпульсів та генерації імпульсного сигналу. Найбільш популярним представником серії C є мікроконтролер МС68НС705С8А з однократно програмуємою вбудованою пам'яттю, великою кількістю ліній вводу/виводу, наявністю версії з подвійною тактовою частотою та захистом коду від зчитування. Мікроконтролер МС68НС05С0 є єдиним представником сімейства НС05, що не має вбудованого ПЗП та адресує зовнішню пам'ять до 64 Кбайт.

Серія J включає до себе недорогі 20-вивідні мікроконтролери, що містять ПЗП, багатофункціональний таймер та функцію переривання реального часу. Найбільш яскравою моделлю цієї серії є мікроконтролер MC68HC705JIA, наявність в якому програмованої пам'яті із захистом від зчитування, виходів з високою навантажувальною здатністю, переривань від клавіатури, а також наявність швидкісної версії та вкрай недорогого комплекту відлагоджувальних засобів роблять цей мікроконтролер усі більш популярним.

Серія К містить найдешевші з випускаємих фірмою Motorola 16-вивідних

мікроконтролерів, до складу яких входить пам'ять, таймер, переривання реального часу, лінії з підвищеною навантажувальною здатністю та програмованої користувачем “ідентифікаційної” області пам'яті (8 байт) навіть у масочному варіанті. Мікроконтролер МС68НС805КЗ із вбудованою пам'яттю EEPROM (Flash) призначений для макетування і невеликих виробничих серій.

Серія Р характеризується наявністю вбудованого АЦП, різноманітністю варіантів вбудованої пам'яті (включаючи EEPROM), наявністю простого послідовного порту, а також невеликим 28-вихідним корпусом та низькою ціною. Найбільш популярним представником цієї серії є МС68НС705Р9.

Мікроконтролери для телекомунікацій

Серія F була спеціально створена для побудови абонентських телефонних апаратів різноманітних груп складності та терміналів. Головною особливістю мікроконтролерів цієї серії є наявність в них генератора DTMF для тонального набору номера й цифрової сигналізації.

Ряд мікроконтролерів цієї серії додатково містить контролер РК-дисп-

лея, а також велику ємність ПЗП для реалізації складних алгоритмів сучасних ТА й енергонезалежну пам'ять для зберігання номерів. Усі ці функції, поряд з низьким споживанням, що дозволяють живитись від телефонної лінії або батарей, роблять мікроконтролери серії F привабливими для створення як масових телефонних апаратів, так і складного абонентського обладнання.

Серія L, головними особливостями якої є наявність вбудованих контролерів алфавітно-цифрових та графічних РК-дисплеїв (від 32 до 40000 сегментів), наявність тонального генератора, годинника реального часу та низьке споживання, також широко використовується при створенні різноманітного, особливо портативного, зв'язкового обладнання: безпровідних телефонів, приладів персонального виклику (пейджерів), радіостанцій, цифрових блокнотів тощо.

Серія Е включає мікроконтролери, що містять синтезатор тактової частоти з ФАПЧ для гнучкого керування споживанням, енергонезалежну пам'ять, АЦП та інтерфейс I2C, і використовується у засобах зв'язку в якості мікроконтролерів загального призначення.

Мікроконтролери для комп’ютерної техніки

Серія G була розроблена спеціально для використання у портативних комп'ютерах. Включаючи до свого складу два асинхронних послідовних інтерфейси, контролер клавіатури, синтезатор частот з ФАПЧ та можливість керування енергією, що споживається, мікроконтролери цієї серії знаходять застосування у комп'ютерах типу Laptop та Notebook.

Серія ВD містить процесор горизонтальної та вертикальної розгортки, а також 16-канальний контролер ШІМ, та ідеально підходить для використання у комп'ютерних моніторах.

Мікроконтролери із спеціальними функціями

Серія SC (функції захисту) спеціально розроблена для використання у електронних платіжних засобах типу SmartCard та приладах кодованого доступу. Випустивши на ринок перші чіпи для SmartCard в 1977 р., Motorola на сьогоднішній день є лідером у галузях виробництва кристалів та модулів для SmartCard, що задовольняють найбільш жорстким вимогам безпеки, як у розумінні програмно-апаратного захисту/шифрування інформації, так і у розумінні суворого контролю над виробництвом та розподілом кристалів. Мікроконтролери цієї серії поставляються, як правило, у вигляді кристалів чи модулів на стрічкових носіях для використання у банківських, страхових та транспортних картах, а також у картах для систем кабельного та супутникового ТБ, електронних систем доступу, тощо.

Серія HCL05 (низьке живлення/споживання) включає мікроконтролери з напругою живлення 2,2 або 1,8 В. Сімейство мікроконтролерів з напругою живлення 1,8 В (тактова частота до 500 кГц) має у 3 рази менше споживання, ніж аналогічні мікроконтролери з напругою живлення 3,0 В, і включає до себе наступні моделі: MC68HCL05C4, С8, С12, ЛА, ДО, Р1 та Р4.

Окрім наведених вище випускається ще цілий ряд серій мікроконтролерів для побутової та автомобільної електроніки, промислового керування та ряду інших прикладень.

9.5.2.2. Центральний процесорний пристрій (ЦПП)

ЦППсімейства НС05, що відрізняється простотою та зручністю програмування, має стандартну внутрішню тактову частоту 2МГц, для деяких мікроконтролерів існують версії з тактовою частотою 4 МГц (цикл команди 250 нс). Програмна модель ЦПП містить 5 регістрів (регістри ЦПП не є частиною карти пам'яті).

Акумулятор (АСС) ‑ це 8-бітний регістр загального призначення, у якому зберігаються операнди, результати арифметичних операцій, а також дані, з якими виконуються які-небудь операції. Акумулятор також використовується і для логічних операцій.

Індексний регістр (X) ‑ використовується або при індексному режимі адресації, або як допоміжний акумулятор. Цей регістр може бути завантажений як безпосередньо, так і з пам'яті, може бути схованим у комірку пам'яті або порівняним з її змістом.

Лічильник команд (PC) містить адресу команди, яка є наступною за командою, що виконується, або адресу операнда, що входить до коду програми. Розрядність PC залежить від ємності вбудованого ПЗП.

Покажчик стека (SP ) містить адресу наступної (вільної) комірки стека. Глибина стека мікроконтролерів сімейства НС05 складає 64 байти. Виклик підпрограми використовує 2 комірки стека, переривання – 5 комірок.

Регістр ознак (СС) містить 5 прапорців, що встановлюються в залежності від результату виконання арифметичних та інших команд. Цими прапорцями є: прапорець напівпереносу (Н), прапорець негативного результату (N), прапор нульового результату (Z), біт маски переривань (І) та прапорець переносу (С).