飛思卡爾的新款Flexis微控制器系列產品打破了位元數的界限

jiming

飛思卡爾Controller Continuum實現承諾，推出業界第一款在接腳、週邊、及開發工具等方面都相容的8位元與32位元MCUs

( Y( [# v1 }/ a2007年6月26日佛羅里達州奧蘭多市(飛思卡爾技術論壇)報導 – 為了跨越8-位元與32-位元相容性的鴻溝，飛思卡爾引進了新款Flexis™系列微控制器(MCUs)的兩個最新成員。MC9S08QE128以S08核心為基礎，而MCF51QE128則是第一款以ColdFire® V1核心為基礎的元件，這兩款產品是業界首度出現的8位元與32位元MCUs，不但彼此接腳相容，甚至還可以共用晶片週邊與研發工具。
% [" B8 Z8 y+ {6 o5 s- t
: j" P8 {) u6 R# V4 x. N; Q( gFlexis系列以飛思卡爾的Controller Continuum，將8位元與32位元產品相互連結 – Controller Continuum具備業界唯一的8位元與32位元相容架構產品藍圖。開發人員藉由Flexis QE128系列，就可以自在地在低階和高性能嵌入式設計之間悠遊，輕易而迅速地製作出最為超值、只需超低功率的運作效能。

+ H$ Y8 k5 f: A9 R& r6 s( Z飛思卡爾微控制器部門副總裁暨總經理Mike McCourt表示：「飛思卡爾的Flexis QE128 MCU系列產品打破了傳統位元數的界限，也破除了嵌入式系統升級時的舊有迷思，這個獨創的元件重新界定了8位元與32位元的相容性，也讓開發人員得以在最短的時間內、以最少的精力和成本，將原有嵌入式產品的性能及功能延伸至新產品當中。」
1 ]" Y9 L7 m: {
+ m8 O) w7 C/ x: \1 CFlexis QE128 MCUs提供了明確的升級藍圖，在多項消費性電子及工業應用的領域都造就了廣泛的可能性，如醫療用儀器及監控設備、廠房自動化、店面零售設備、火災與保全系統、HVAC及建築物控制、計量和消費性家電等等。相容性架構及工具讓使用者更容易拓展新的嵌入式市場，毋須大手筆投資在重寫軟體及新架構轉換上。
0 x8 |9 i* I$ Z) r6 _4 C) B' I
  R- `  n1 s! y, T* G- WIn-Stat的Microprocessor Report資深分析師Tom R. Halfhill指出：「飛思卡爾的新款Flexis微控制器提供了一個極為合理的升級途徑，從8位元晶片升級到更強大的32位元控制器。研發人員是最大的受益者，因為他們不必再與升級時所必須面對的重新設計做搏鬥。由於嵌入式系統需要的處理能力日益增加，任何可以簡化升級的作法都值得一試。」
! U; _9 e4 }# u( f8 z2 c+ D
/ r. t0 r+ `; }/ E9 C- u1 ^1 A1 z前所未有的相容性
4 }, r  F4 B3 L飛思卡爾的Controller Continuum具備獨一無二的彈性，可以輕易地在8位元與32位元性能間轉換。Flexis QE128元件的接腳、週邊及工具的相容性，讓它可以為客戶提供簡易的升級途徑，藉以設計出種類繁多的產品。
, p) V$ E# U8 T# p! J  U
舉例來說，開發人員可以沿用舊有的線路板設計、軟體程式碼及研發工具，將簡易的8位元住宅安控系統，直接提升至複雜的32位元商用安控系統；亦或把基本的家用血壓計升級為高級的醫療式血壓偵測儀。開發人員不必再從頭開始構思低階或高階版本的設計藍圖，只需將8位元的Flexis MCU替換為接腳相容的32位元版本，並使用相同的CodeWarrior® Development Studio軟體重新編譯程式碼即可。
0 z+ y  m6 ?4 X0 G; Q7 V* }7 I
超低功率
當消費性電子與工業用元件的尺寸愈形精巧、行動化、而且也日益複雜之際，更省電的效率及更長久的電池壽命，都成了各種應用的關鍵性需求。Flexis QE128元件的設計，就是藉由將週邊運作電壓及電流降低，以經過最佳化的方式滿足上述特定需求。

Flexis QE128 MCUs提供業界頂尖的超低功率功能，將運作成本降到最低點、並延長電池壽命。MC9S08QE128與MCF51QE128可以靠外部時脈32-kHz的振盪器運作，消耗電流低於1 µA。Flexis QE元件同時還具備一具內部電壓調節器，可迅速喚醒休眠模式下的元件，通常僅需6微秒。Flexis QE128元件的休眠模式消耗功率極低，在最低功率的休眠模式下，只需370 nA的電流。此外亦可使用Clock gating將時脈關閉成停用狀態模組，進一步降低運作模式的功率損耗，其比例達百分之33。
) P3 w3 I9 \! ?2 C
這些超低功率的特性，讓嵌入式系統設計師可以從Flexis QE128系列獲得相容性的優勢，同時還保有非常低的功率，即使升級至32-位元的性能也毫不遜色。對於新一代以電池驅動的應用而言，是非常關鍵的特性。

, Q$ W2 g6 [% I& W5 m$ R使用簡單
飛思卡爾將8位元升級至32位元的方式，簡化為快捷簡便的MCU替換動作。開發人員可以使用通用的整合式開發套件，毋須重頭學習新的程式碼寫作方式及工具。

飛思卡爾的微控制器專用CodeWarrior Development Studio 6.0版，提供一系列的內建功能及工具程式，協助開發人員迅速製作出品質更為卓越的產品。譬如說，CodeWarrior工具套件內含的Processor Expert™快速應用設計工具，就可以簡化飛思卡爾 MCUs之間的升級過程。
7 y( f- b; T- X2 \9 j
為簡化線現路板設計起見，飛思卡爾提供了功能齊全的EVBQE128評估用線路板、超值的DEMOQE128展示用線路板、以及專供設計參考及應用註解所需的延伸程式庫。此外，虛擬實驗室及網路廣播亦可協助開發人員學習如何在設計中運用Flexis QE128元件。

Flexis QE128產品特徵
3 U2 R4 n6 g9 [# s5 y•        MC9S08QE128：第一款具備高達128 KB 快閃記憶體的8位元S08 MCU
•        MCF51QE128：第一款32位元的ColdFire V1 MCU，以及業界最節省功率的32位元控制器
•        休眠模式的電流降低至370 nA
•        喚醒休眠模式僅需6微秒
) G" c0 ~8 J$ Q* W$ v•        超低功率的驅動電流自50微安培開始
•        50MHz S08或是ColdFire V1核心運作頻率
•        25MHz匯流排頻率
/ S! u* x- T; g$ l# S•        最多8K bytes的RAM
7 [4 D. Y! f, l6 s•        快取可達128 KB
  S. ]& F# ]8 P* g•        24通道、12-位元的類比對數位轉換器(analog-to-digital，ADC)
" \( K7 b5 k* u- w. C3 K% @$ H•        兩組類比比較器
•        2組SCI、2組I2C、2組SPI
5 b# s  Q$ R6 P- U  W•        一套6通道與兩組3通道計時器PWM模組
•        即時時脈(Real-time clock，RTC)
•        最多70個一般用途I/O (general-purpose I/O，GPIO)
•        系統整合：鎖頻迴路(frequency locked loop，FLL)與軟體監控
' }3 K) X# w6 g; R•        內部時脈源(Internal clock source，ICS)
, M5 w! O& b9 _+ C) Y+ S; `9 G•        低功率外部32 kHz振盪器
" m( l2 s3 ?* c* o•        運作範圍1.8 – 3.6伏特
$ R. X8 Q- a3 ]# ]•        改良式內部振盪器、電壓調節器及即時計數器
•        封裝：80LQFP、64LQFP
•        溫度範圍：攝氏零下40o至攝氏85o
•        通用的開發工具，包括微控制器專用的CodeWarrior 6.0
. @) T5 k6 d4 O" E' F8 f
3 |/ e8 f: z. g關於Controller Continuum
從超低階的RS08到超高性能的ColdFire® V4元件，Controller Continuum的產品藍圖提供階梯式的相容性，可以視性能的變化，輕易進行升級或簡化。所謂的階梯式相容性，意指開發者可以從某個元件轉移至下一個相容元件，也可以從低階產品升級至高階產品。

- J- B( l. l% h; \/ o0 }開發人員可以選擇要以最低階的RS08 MCU系列作為Controller Continuum的敲門磚，也可以從更複雜的S08 MCU元件、甚至頂級的ColdFire嵌入式控制器開始。無論是要升級還是要精簡，Controller Continuum每一個階段的成員都可以共用相同的封裝、週邊、或是接腳。Controller Continuum系列產品從8位元到32位元之間的相容性，關鍵就在於飛思卡爾的Flexis系列微控制器。

heavy91

; @3 T3 u; h1 u! w6 U, F

$ x/ |% p( I: G9 R1 I/ y) OQE128 產品擬真圖
5 g; {% A# f4 H2 G) i" a0 i
, }+ u: V0 D9 r. D: `" F
) j( T: _  G$ X8 {
  W* r. J# ]: a6 D劉健強  飛思卡爾半導體亞太區微控制器部門行銷經理

) R" ^% T1 l1 X5 C  h( y( t[ 本帖最後由 heavy91 於 2007-7-11 10:27 AM 編輯 ]

chip123

業界第一款內建CAN、EEPROM與模擬/除錯能力之8位元MCU系列產品，其以汽車與工業應用為主要目標

/ n5 g! J- {; ~  b6 D2007年11月6日德州奧斯汀報導－如今的嵌入式系統研發人員需要整合度更高、價格及效能比更突出的8位元微控制器，才能夠解決他們對成本與功耗兩方面所注重的應用需求。為了讓研發人員能夠在設計8位元產品時發揮最高效率與功能，飛思卡爾開發了S08D系列的8位元微控制器(MCU)－這是目前整合程度最高、也最富延展性的S08元件。

飛思卡爾S08D系列是業界第一款8位元MCU；它同時內建控制器區域網路(CAN)介面、電子抹除式可程式唯讀記憶體(EEPROM)、以及內建模擬/除錯工具。內建CAN介面是許多汽車及工業控制應用的最佳連接解決方案。嵌入式的EEPROM則可在無需外接串列EEPROM的情況下，輕易地寫入及抹除資料，大幅改善系統設計的彈性。內建有除錯功能的研發工具可以讓研發人員迅速地排除問題，加快產品上市速度。這些內建的功能都可以在汽車規範的溫度下使用，從攝氏零下40度到攝氏125度皆然。
, @, A, L5 G2 H3 N6 H; U
飛思卡爾微控制器解決方案事業部的消費與工業用MCU產品經理Aiden Mitchell表示：「由於市場對於嵌入式產品的智慧程度及連通性需求日益增加，但系統成本與功率供應的預算卻逐漸吃緊，因此協助客戶從8位元設計中獲取最高效能及價值，成了首需著重的部份。飛思卡爾的次世代S08D系列產品，整合系統相容菁華及記憶體功能至單一晶片架構，此設計不但可以提升系統效能，同時也減少電路板面積、降低功率損耗、縮短研發時間、並節省系統成本。」

伸縮自如、彈性化的S08D系列選項
S08D系列產品包含多種8位元MCU選項，專為廣泛的汽車及工業控制應用而設計。在汽車市場上，S08D系列可運用在車身、底盤、安全及動力控制等方面。主要的工業控制應用範圍則涵蓋廠房與建築物自動化、保全系統、醫療監控設備、以及航太電子等領域。

* ]; S4 O, s) G9 X9 P. a' N- _
& z4 f" f% E9 q. vSemico Research的技術長Tony Massimini則指出：「飛思卡爾的S08D系列產品，為汽車及工業控制市場上8位元微控制器的整合性及效能樹立了新標竿。由於飛思卡爾的系列產品具備高度延展性，且彼此的腳位與週邊元件都相容，因此在系統成本及功率預算均日益吃緊的情況下，還能讓嵌入式系統的設計人員在設計高效能系統時，有更富彈性的選項可供使用。」
$ z: G& p) U* C  p
S08D系列產品目前有以下三種產品線：
, [& I! C9 y3 W+ G' q! W/ q•        9S08DZ：為S08D系列內的旗鑑級產品，擁有高效率的全功能元件，同時內建CAN與EEPROM
' H( N% P" R2 V' t•        9S08DN：內建EEPROM，但不配備CAN模組，因此適用於無網路或僅需區域互連網路(LIN)的應用、以及需要彈性的記憶模組工業應用
# D0 E  f/ {7 D6 X6 o•        9S08DV：成本最低廉的產品，內建CAN連線功能，無EEPROM。

3 E. Q* N% G) s5 k' O! u. [/ ^這三種S08D產品線提供了最佳的延展性、相容性及設計的自由度，讓研發人員可以根據特定應用與系統需求，選擇最合適的元件。三種產品間的腳位及封裝延展相容性，使得產品在轉換時不再需要昂貴的I/O擴充週邊。系統工程師能夠輕易地從任一產品線附加至另一產品線上，以便擴充系統功能，也可將之精簡化以求降低成本。此外，S08D系列還可以讓那些需要更多週邊與更高效能、卻需要降低成本的應用，直接從飛思卡爾的68HC05與68HC08架構升級。現在，工程師擁有一系列腳位相容的8位元MCU產品線，能夠兼顧消費者在成本及功率兩方面的需求。

功率效能設計
. ]. r9 @/ w1 {$ fS08D 系列以飛思卡爾的0.25微米製程技術，提供40 MHz的核心時脈及20MHz的匯流排速度，其設計可以透過低功率電路提供高效能。只要功率損耗不高，汽車設計師可藉由S08D系列產品，在車內有限的12V電池電源供應系統內增加更多的汽車電子控制元件。這種低功率的特性，讓S08D系列產品十分適用於訴求低功率消耗的汽車應用上，如車頂天窗與座椅控制、或是操控與底盤系統等等。

飛思卡爾精煉的0.25微米製程技術，可支援最先進的製造及測試能力，讓使用S08D的設計師能夠達到汽車工業的零缺陷品管目標。
5 |# G4 |! B5 N2 O
! v& i" c  f4 G+ U& k3 \+ i開發工具的支援
S08D系列產品擁有多項軟體開發工具的支援，像是CodeWarrior® Development Studio、背景除錯模式(background debug mode，BDM)、Multilink Cyclone Pro、以及硬體開發工具，諸如評估用電路板、展示電路板、以及晶片轉接電路板等等。
7 r" y9 u3 B% B0 ?
: f. }6 t2 n7 H! O
此外，飛思卡爾也針對這些工具執行他們的軟體開發專案，發展相對應及必要的低階軟體驅動程式，以提供CAN或是互連網路(LIN)通訊、等應用功能。

heavy91

飛思卡爾的超低功率8-位元微控制器，拓展了能源效率的新領域
具功率汲取特性的MCU可提供低於300奈安培(nano-Amp)的停止模式電流，適於個人醫療及可攜式裝置應用設計
3 [& y) \/ B' T- F* _* _
* F% V4 w1 z. z: W4 Y) c+ Q* ^2008年1月29日德州奧斯汀報導 – 由於消費性電子業界日漸傾向於便於行動的可攜式設計，因此更佳的功率效能及更長的電池壽命延伸應用成了最基本的設計需求。有鑑於此，飛思卡爾半導體引進了超低功率的8-位元微控制器(MCU)，有效提升了可攜式效能、延長電池壽命、並改善多種嵌入式系統應用的能源使用效率。

1 m. o" s) q( P- H  t7 FMC9S08QE8 微控制器 – 為飛思卡爾超低功率QE系列的成員之一 – 也是業界功率效能最傑出的8-位元產品；其停止模式電流消耗低於300奈安培，正常運作模式電流也低到只有七 微安培(micro-Amp)。如此低的運作功率，使得QE8元件十分適於應用在低階的醫療裝置上，像是血壓計、居家妊娠檢測、以及PDA和行動電話配件之類的可攜式裝置等等。
) ~5 [$ L( v0 s4 w& D8 d
9 w5 x( [/ W4 S& D4 X飛思卡爾微控制器解決方案部門的消費性與工業用微控制器產品經理Aiden Mitchell指出：「目前正著手於研製下一代電池驅動可攜式裝置的嵌入式產品研發人員，皆要求每一個元件必須以最低的功率運作，尤其是8-位元的微控制器。為了提供更高的8-位元微控制器效能，以及更豐富的週邊應用，我們將QE8設計成可以提供業界最佳能源效率的元件，適合給功率吃緊的設計使用。」

QE8微控制器的最佳化週邊設計，可以降低操作電壓及電流，符合可攜式設計的需求。QE8的超低功率32 kHz內建震盪器所消耗的電流低於1微安培；微控制器本身還具備省電功能，諸如其所具備的兩項超低功率的停止模式、低功率的運作及待機模式、僅需6微秒即可從Stop-3模式甦醒的速度、以及可以關閉時脈或沒有用到的週邊(unused peripheral)時脈閘暫存器(clock gating register)。

" q" n; g' q( d  p6 a( JQE8的接腳及軟體開發環境均與飛思卡超低功率MCU的MC9S08Qx系列產品相容，與Flexis-QE128微控制器之間亦然。這種與飛思卡爾同系列控制器的相容性，提供了研發人員一個由8-位元演進至32-位元架構的軟體進化藍圖。
& `+ B, J- b4 E3 b4 n) M: _
; Z- ]7 i' r/ }, _+ d1 `$ v" O使用簡易
QE8微控制器有豐富的飛思卡爾生態系統及第三方軟硬體工具做為支援。飛思卡爾微控制器專用之CodeWarrior® Development Studio 6.1版本工具開發套件提供一系列的內建功能及工具，協助研發人員迅速設計出高品質產品。以CodeWarrior套件內附的Processor Expert™快速應用程式設計工具為例，其優化的使用者圖形界面功能可協助研發人員輕易啟用該微控制器。
0 h% L9 }6 M& G# H6 V+ Y" C
  @' F% K2 L7 m" g為簡化電路設計，飛思卡爾提供了超值的DEMO9S08QE8示範電路板、並附贈使用指南DVD光碟。DVD光碟中含有軟體、應用範例、資料表及迅速啟用說明，研發人員可以藉由它迅即展開設計工作。此外只需花費十元美金即可個別訂購DC9S08QE8 上板電路卡，用來搭配DEMOQE128示範工具套件。飛思卡爾為低功率設計提供額外的資源，包括了應用說明、降低功率的竅門、以及有關低功率設計的線上訓練和網路廣播等等。
. ]. z$ V2 d8 y# |2 v7 n
! C( l! |% ^: m. ?- \  u- Q- QQE8產品特色
/ d+ V/ I3 O* j5 F/ H9 Q·20 MHz ,S08核心
8 I; T( R& T0 h·10 MHz匯流排頻率
  C2 D! B7 y9 g5 _! C  f1 v·8K-Byte / 4K-Byte快閃記憶體選項
- P. T" X* d- v- A6 P- d& ~·512K-Byte / 256K-Byte RAM選項
·SCI、SPI、IIC ( 支援廣播模式)
" x, ^% N, i) B2 }) Z·內部時脈源(ICS)
5 T+ |4 w/ j0 t( b·啟動迅速且內含有低調節電壓的Vreg (電壓調節裝置)
·超低功率的即時計數器；其使用32 kHz內建震盪器，於低功率停止模式下的消耗電流少於1.5微安培
·300奈安培的停止模式電流
* E: J' F3 G- ^% r: j. Z0 A1 `·從Stop-3模式甦醒僅需6毫秒
·10-通道、12-位元類比-數位轉換器(ADC)
·兩組類比式比較器(ACMP)
·改良式內部震盪器
·最佳化的時脈樹(clock tree)與時脈閘(clock gating)技術
* X0 g4 \6 K8 f' x! M, z' r·提供電壓優化效能
7 O. h: E# x5 p  @·操作電壓僅需1.8至3.6伏特
7 {2 @4 E: l% C·具備16-pin的PDIP、16-pin的TSSOP、20-pin的SOIC、28-pin的SOIC以及32-pin的LQFP等封裝選項
·操作溫度從攝氏零下40°到攝氏85°
  s- i" B$ x7 q0 a: M$ O3 W' A- c: W
" i! Y) J: `6 C% ^- o5 b訂價與取得方式
( j* H2 ~; c5 v1 R0 ?- n# r+ q# M5 pQE8元件之樣品現已有32-pin的LQFP封裝面世。QE8元件之建議零售價為每顆1.15美元起(以每批一萬顆計)。
( L# w8 G' L; t5 K
DEMO9S08QE8展示套件亦已面世，建議零售價為69美元。套件內含基板、DC9S08QE8上電路板、軟體及示範說明；透過拆封即用的體驗，讓QE8解決方案更容易上手使用。已擁有DEMOQE128的研發人員可以單獨訂購DC9S08QE8上電路板子卡，其僅需10美元之建議零售價格。
) Y" C  Y- s! y9 B( m
$ y, r! y$ ~9 z7 N( y" k7 ~有關QE8產品之詳情及其它低功率研發工具及資源，請參閱公司網站www.freescale.com/files/pr/qe8.html。