英飞凌单片机选型
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英飞凌单片机选型
英飞凌半导体微控制器(MCU)具有8位、16位、32位全系列产品。
实现高性能的电机驱动控制,在严酷环境下(高温、EMI、振动)具有极高的可靠性。
一.8位单片机(XC800系列)
图1-1 XC800系列单片机命名规则
上图的外设类型中,C指CAN总线通信模块,L指LIN总线通信,M指片上集成的快速乘除法模块,主要是为了方便乘除法运算,提高单片机运算速度和控制质量。
1.1 XC864系列
XC864系列片内Flash,可以防止用户代码被读出,保护知识产权,同时具有编程和擦除保护防止数据丢失,还支持在应用编程(IAP)和在系统编程(ISP)。
另外,还有一个产生PWM信号用于电机控制的输入捕捉/比较单元(CCU6),一个10位A/D转换单元,一个片上调试支持单元(OCDS),大多数器件还有由扩展UART支持的低成本串行本地通信网络(LIN)和LIN的低层次驱动。
片内集成10M晶振和锁相环(PLL)。
1.2 XC866系列
XC866系列的基本特性与XC864相似,改进的地方有外部端口数目增加,ADC的转换通道由4增为8,片上Flash存储单元分为程序存储单元(P-Flash)和数据存储单元(D-Flash),其大小也有多种可选。
可用片内10M晶振或外接4-12M晶振。
表1-2 XC866系列器件参数表
1.3 XC886系列
XC886的功能与XC864相似,改进的地方有,增加外部端口的数目,增加CAN通信功能,增加乘除法单元(MDU)以增强实时运算和控制能力,增加协调旋转数字计算器/矢量计算(CORDIC)用来协调计算三角、线性和混合的高速运算,增加16位定时/计数器Timer21,另外增加一个UART通信接口。
此外在存储器方面,Boot ROM由8K增加的12K,XRAM 由512B增加到1.5K,Flash也有24K和32K两种可选。
片内9.6M晶振或外接4-12M晶振。
表1-3 XC886系列器件参数表
1.4 XC888系列
XC888的功能和XC886相同,只是外部I/O端口的数目由34增加到48,相应地外部引脚的数目由48增加到64。
表1-4 XC888系列器件参数表
XC858的功能与XC888基本相同,只是I/O数目最高为40,Boot ROM与XC866相同只有8K,但是XRAM增加到3K。
此外Flash容量也有36/52/64K三种可选。
片内集成4M 晶振,外部可接2-20M晶振。
此外,片内没有乘除法单元(MDU)和协调旋转数字计算器(CORDIC)。
表1-5 XC858系列器件参数表
1.6 XC878系列
XC878和XC888功能相同,只是Boot ROM为8K,而XRAM增加到3K,Flash有52和64两种可选,外部可用I/O端口为40。
片内集成4M晶振,外部可接2-20M晶振。
表1-6 XC878系列器件参数表
1.7 XC82x系列
XC82x供电电压为3-5V,16脚或20脚封装,最多可用I/O数为17,片内8K Boot ROM,256B XRAM和256B RAM,4K Flash。
外设丰富,有三个16位定时/计数器,一个实时时钟,一个四通道10位A/D,捕捉/比较单元(CCU6),乘除法单元(MDU),一个UART。
此外,有特色的是有I2C接口以及LED和触摸屏传感器控制单元,方便实际应用。
片内集成了48M 和75K两种晶振。
表1-7 XC82x系列器件参数表
XC83x 和XC82x 功能类似,Flash 有4K 和8K 两种可选,外部I/O 端口增加到25个,可以大电流和上拉输出,增加协调旋转数字计算器(CORDIC ),ADC 增加到8通道。
有XC835和XC836两种型号,前者为24脚封装,后者为28脚封装。
XC82x 和XC83x 是XC800系列的重要补充,用于电机驱动、照明及空调等领域,大幅改进产品的能效(最高节能潜力达到40%或以上),很好地满足低成本和高能效的双重要求。
二.16位单片机(XC16x 系列)
随着嵌入式控制系统的复杂度日益增长,新型高端嵌入式控制系统对微控制器提出了更高要求,它必须具备比传统8 位微控制器更高的CPU 性能和更强大的外设功能。
英飞凌16 位CMOS 微控制器系列的体系架构继续沿用流行的英飞凌8 位微控制器系列中成熟的硬件和软件概念,但是不考虑与先前8 位微控制器系统的兼容性。
主要改善的性能有:MAC 单元加入DSP 功能处理数字滤波器算法,缩短了乘除运算的时间;五级流水线结构;大多数指令为单周期指令;可遍寻地址空间的PEC 传送。
可通过片上调试支持单元(OCDS )对目标系统进行调试。
)
图2-1 XC16x 系列单片机命名规则
上图为16位单片机的命名规则,其中特殊性能最为关键,不同系列的芯片,其外设不同,因此性能也不同。
2.1 XC161系列
XC161CJ 具有2KB 双口RAM (DPRAM ),用于存储变量、寄存器组和堆栈, 4KB 的高速数据SRAM (DSRAM ),用于存储变量和堆栈,2KB 高速程序/数据SRAM (PSRAM ),用于存储代码和数据,128/256 KB 片上Flash 程序存储器,用于存储指令或常量。
12通道ADC (10位或8位),两个输入捕捉/比较单元(CCU ),两个多功能通用定时器单元(GPT ),两个异步/同步串行通道(USARTs ),两个高速同步串行通道(SPI ),控制器局
域网(TwinCAN)模块,闹钟中断的实时时钟(RTC),看门狗定时器(WDT),刷新时间间隔可编程,引导程序加载器,用于进行灵活的系统初始化系统配置和控制寄存器的保护管理。
多达99个具有独立位寻址功能的I/O引脚。
表2-1 XC161系列器件参数表
XC161CS系列中还分为Standard Devices和Grade A Devices两种,是根据对Flash的读写时间进行分类的。
其中,Grade A Devices的读写时间较短。
2.2 XC164系列
XC164系列有XC164CM和XC164CS两种。
XC164CM为64脚封装,具有2KB 双口RAM(DPRAM),2KB高速数据SRAM(DSRAM),2KB高速程序/数据SRAM(PSRAM),128/64/32 KB 片上Flash 程序存储器。
表2-2-1 XC164CM系列器件参数表
表2-2-2 XC164CS系列器件参数表
2.3 XC167系列
XC167为144脚封装,16个ADC转换通道,有128/256K两种Flash可选,有多大103个I/O端口,也有Grade A Devices。
表2-3 XC167CI系列器件参数表
2.4 XE162xN系列
XE162xN属于增强型XE166_N系列,采用64脚封装,有多达40个I/O端口。
表2-4 XE162xN系列器件参数表
2.5 XE164xN系列
XE164xN为100脚封装,有76个I/O端口。
表2-5 XE164xN系列器件参数表
2.6 XE164x系列
XE164x属于增强型XE166_M系列,采用100脚封装,有75个I/O端口。
表2-6 XE164x系列器件参数表
2.7 XE167x系列
XE167x也属于增强型XE166_M系列,采用144脚封装,有118个I/O端口。
表2-7 XE167x系列器件参数表
2.8 XE162xM系列
XE162xM属于增强型XE166_M系列,采用64脚封装,有多达40个I/O端口。
表2-8 XE162xM系列器件参数表
2.9 XE164xM系列
XE164xM为100脚封装,有76个I/O端口。
表2-9 XE164xM系列器件参数表
2.10 XE167xM系列
XE167xM也属于增强型XE166_M系列,采用144脚封装,有119个I/O端口。
表2-10 XE167xM系列器件参数表
XE166_N和XE166_M系列均为增强型系列,它们对应型号的性能相似,只是在存储器结构、外设上有很小的差别。
它们比较有特色、也是值得注意的一点就是具有多路通用串行接口可以配置成UART、LIN、SSC/SPI/QSPI、I2C或I2S等任一种通信方式,方便灵活的设计系统通信方案。