MCF52221CVM66 IC MCU 32BIT 128KB FLSH 81MAPBGA Freescale Halbleiter

Übersicht

Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die Merkmale des Mikroprozessors, einschließlich der wichtigsten Funktionskomponenten.

Wesentliche Merkmale

Ein Blockdiagramm der MCF528x und MCF521x ist in Abbildung 1-1 dargestellt.
• Statische Version 2 ColdFire RISC-Prozessor mit variabler Länge
Statischer Betrieb
¢ 32-Bit-Adresse und Datenpfad auf dem Chip
Prozessorkern und Busfrequenz bis 80 MHz
- 16 allgemeine 32-Bit-Daten- und Adressregister
ColdFire ISA_A mit Erweiterungen zur Unterstützung des Benutzerstapelzeigerregisters und vier neuen Anweisungen für eine verbesserte Bitverarbeitung
 Erweiterte Multiply-Accumulate-Einheit (EMAC) mit vier 48-Bit-Akkumulatoren zur Unterstützung von 32-Bit-Signalverarbeitungsalgorithmen
¢ Illegale Anweisungs-Decodierung, die 68K-Emulationsunterstützung ermöglicht
• Unterstützung für das Debug des Systems
- Echtzeitverfolgung zur Bestimmung dynamischer Ausführungspfade
¢ Hintergrund-Debug-Modus (BDM) für das Debugging in der Schaltung
Unterstützung von Echtzeit-Debugs, mit einem benutzersichtlichen Hardware-Breakpoint-Register (PC und Adresse mit optionalen Daten), der in einen 1- oder 2-Ebenen-Trigger konfiguriert werden kann
• On-Chip-Erinnerungen
2 Kbyte-Cache, konfigurierbar als nur-Befehls-, nur-Daten- oder geteilt-I/D-Cache
¢ 64-Kbyte-Dual-Port SRAM auf dem CPU-Internen Bus, zugänglich für Kern- und Nicht-Kern-Bus-Master
(z. B. DMA, FEC) mit Standby-Stromversorgung
512 Kbyte Flash-Speicher, der 2-1-1-1-Zugriffe unterstützt
(256 Kbyte auf MCF5281 und MCF5214, kein Flash auf MCF5280)
Dieses Produkt beinhaltet die von SST lizenzierte SuperFlash®-Technologie.
• Stromverwaltung
- Vollstatische Bedienung mit Prozessor-Sleep- und Vollchip-Stopp-Modus
 Sehr schnelle Reaktion auf Unterbrechungen aus dem Niedrigleistungsschlafmodus (Wachfunktion)
¢ Uhr aktivieren/deaktivieren für jedes Peripheriegerät, wenn es nicht verwendet wird
• Fast Ethernet Controller (FEC) (nicht auf den MCF5214 und MCF5216 verfügbar)
¥ 10BaseT-Fähigkeit, Halb- oder Vollduplex
- 100BaseT-Fähigkeit, Halb- oder begrenzte Durchsatzleistung Full-Duplex
¢ Auf dem Chip übertragen und empfangen FIFOs
Ein integrierter spezieller DMA-Controller
Flexible Deskriptorringe auf Speicherbasis
️ Medienunabhängige Schnittstelle (MII) zum Transceiver (PHY)
• FlexCAN 2.0B-Modul
¢ Alle bestehenden Funktionen des Freescale-TouCAN-Moduls enthalten
¢ Vollständige Umsetzung der CAN-Protokollspezifikation Version 2.0B
Standarddaten und Fernbilder (bis zu 109 Bits lang)
- Erweiterte Daten und Fernbilder (bis zu 127 Bit lang)
Datenlänge von 0-8 Bytes
¢ Programmierbare Bitrate bis zu 1 Mbit/s
- bis zu 16 Nachrichtenpuffer (MB)
Konfigurierbar als Empfang (Rx) oder Sende (Tx)
Unterstützung von Standard- und erweiterten Nachrichten
Unbenutzte Nachrichtenpuffer (MB) können als allgemeiner RAM-Speicherplatz verwendet werden

Inhaltsbezogene Adressierung
Keine Lesen-/Schreiben-Semaforen
3 programmierbare Maskenregister
Global (für MB 0 bis 13)
Speziell für MB14
Speziell für MB15
Programmierbares Schema der ersten Übertragung: niedrigste ID oder niedrigste Pufferzahl
Zeitstempel auf Basis eines 16-Bit-Freilauf-Timer
️ Globale Netzzeit, synchronisiert durch eine bestimmte Nachricht
Programmierbare E/A-Modi
¢ Maskierbare Unterbrechungen
• Drei universelle asynchrone/synchrone Empfänger-Sender (UART)
- 16-Bit-Divider für die Uhrgenerierung
¢ Unterbrechung der Steuerungslogik
¢ Maskierbare Unterbrechungen
Unterstützung durch die DMA
Datenformate können 5, 6, 7 oder 8 Bits mit gerader, ungerader oder keiner Parität sein
Bis zu 2 Stopp-Bits in 1/16-Schritten
 Fähigkeiten zur Fehlererkennung
Die Modem-Unterstützung umfasst Anforderung zum Senden (URTS) und Bereitstellung zum Senden (UCTS) für zwei UARTs.
Übermittlung und Empfang von FIFO-Puffern
• I2C-Modul
Interchip-Bus-Schnittstelle für EEPROMs, LCD-Controller, A/D-Wandler und Tastaturen
¢ Vollkompatibel mit dem industriestandardmäßigen I2C-Bus
Master oder Slave-Modi unterstützen mehrere Master
 Automatische Unterbrechungsgenerierung mit programmierbarem Niveau
• Serielle Peripherieoberfläche in Schlange (QSPI)
¢ Vollduplex-Drei-Draht-Synchronübertragungen
¢ bis zu vier Chipvarianten verfügbar
Nur in Master-Modus betrieben
Programmierbare Master-Bitraten
- bis zu 16 vorprogrammierte Transfers
• Analog-Digital-Wandler (QADC) in der Warteschlange
8 direkte oder bis zu 18 multiplexierte analoge Eingangskanäle
- Auflösung von 10 Bit +/- 2 Zählungsgenauigkeit
️ Mindestumwandlungszeit von 7 μS
Innerer Probenahme und Lager
- Programmierbare Eingangsprobenzeit für verschiedene Quellimpedanzen
Zwei Konvertierungsbefehlswellen mit insgesamt 64 Einträgen
- Unterwarteschlangen mit Pause
¢ Softwareunterbrechungen für Warteschlange und Pausen auf beiden Warteschlangen verfügbar
Die Warteschlange zeigt den aktuellen Standort für jede Warteschlange an.
- Automatisierte Warteschlange, die durch:
Auslöser für die Außenkanten und Auslöser für die Türen
¢ Periodische/Intervallzähler innerhalb des QADC-Moduls [Warteschlange 1 und 2]
¢ Softwarebefehl
Einfach oder kontinuierlich durchsuchende Warteschlangen
Die Ausgabe von Daten ist in drei Formaten lesbar:
Rechtlich begründet ununterzeichnet
Unterschrift: Linksberechtigte
Links-berechtigt ununterzeichnet
¢ Nicht genutzte analoge Kanäle können als digitale E/A verwendet werden
Einführung einer Konfiguration mit geringer Pinzahl
• Vier 32-Bit-DMA-Timer
- Auflösung von 15 ns bei 80 MHz (66 MHz für MCF5214 und MCF5216)
- Programmierbare Quellen für die Takt-Eingabe, einschließlich einer externen Taktoption
 Programmierbarer Präscaler
¢ Eingabe-Erfassung mit programmierbarer Auslöserkante auf der Eingabe-Pin
Ausgabe-Vergleich mit programmierbarem Modus für den Ausgabe-Pin
️ Freier Betrieb und Neustart
¢ Maskierbare Unterbrechungen bei Eingabeaufnahmen oder Referenz-Vergleichen
¢ DMA-Trigger-Fähigkeit beim Eingabeaufnehmen oder Referenz-Vergleichen
• Zwei 4-Kanal-Timer für den allgemeinen Gebrauch
¢ Vier 16-Bit-Eingabe-/Ausgabevergleichskanäle pro Timer
- 16-Bit-Architektur
 Programmierbarer Präscaler
¢ Pulsbreiten variieren von Mikrosekunden bis Sekunden
Einziger 16-Bit-Impuls-Akkumulator
- Fähigkeit zum Booten aus dem internen Flash-Speicher oder externen Speichern mit 8, 16 oder 32 Bits Breite (Weiter...)