16位MCU攻略

針對電機控制領域，Infineon走了兩條路線：8位和16位，并且提供解決方案配套，芯片均為該公司的單片機和功率器件。今年初推出的XE166系列是適用于工業(yè)應用的16位實時信號控制器。XE166結合了C166和XC166的優(yōu)勢，提高了實時性；除此之外，嵌入了穩(wěn)壓器、振蕩器等，實現(xiàn)了更高的集成度；另外，內(nèi)核速度更快，最高達80MIPS，集成了DSP單元；還有內(nèi)存容量更大，目前最高可達768kB閃存；針對電機驅動，具有同步雙ADC和4個PWM單元。在上市時間方面，由于兼容C166代碼，產(chǎn)品開發(fā)時間縮短。

富士通微電子

富士通既有的16LX產(chǎn)品，在變頻家電、汽車電子、工業(yè)控制領域取得了較高的市場地位，某些應用領域的市場份額甚至高達80%。富士通最近正式推出了新的16FX產(chǎn)品系列，全部采用0.18μm的工藝制程，大于21MIPS的CPU處理性能，集成2通道CAN總線，支持更多新型通訊接口，主要面向汽車電子和工業(yè)控制市場應用。新的16FX相比以前的16LX，性能提高5倍，而價格基本保持相同。

Freescale

Freescale的S12X系列16位微控制器帶有一個功能強大的XGATE協(xié)處理器，能夠分擔CPU的很大一部分計算機密集型操作。這種多功能、高效的協(xié)處理器專門用來處理中斷事件而無需CPU的干預。XGATE以比CPU的時鐘速度高兩倍的速度從隨機訪問存儲器(RAM)中運行，可以減輕CPU執(zhí)行耗時的中斷處理操作的壓力，使它能專注于與應用有關的工作中。

帶有XGATE的16位MCU已經(jīng)在市場上獲得了廣泛的好評。這種16位MCU以其上能具有接近與32位MCU的性能，下有近乎于8位MCU的價格，在從動力總成控制到車身控制的幾乎所有汽車電子中使用，如中低檔動力總成控制、安全氣囊、ABS控制、車身網(wǎng)關等。

TI

最近幾年，MSP430在全球每年的業(yè)績成長都超過50%。主要在儀器儀表、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、無線/射頻和計算機周邊等領域得到廣泛的應用。TI未來關注的焦點方向有MSP430FE42X在單芯片防竊電電表方面的應用, 以及MSP430FGXXX系列在便攜式個人醫(yī)療儀器上的應用。

MSP430主要的優(yōu)勢是超低功耗架構, 針對電池供電的應用可大幅延長電池壽命，例如RAM 保持模式僅消耗0.1mA；實時時鐘模式僅消耗0.8mA；工作模式僅消耗250mA/MIPS。除此之外，還有豐富的模擬/智能外設集成，具有超過100種器件，另外還采用16 位 RISC CPU 以更精簡的代碼支持各種應用等特點。

圖2  8~32位開發(fā)工具
(以瑞薩開發(fā)工具為例)

Microchip

Microchip有dsPIC系列、PIC24F和PIC24H系列。特點是高、中、低各個系列齊頭并進，型號齊全，為用戶提供優(yōu)化選擇。這些產(chǎn)品從內(nèi)核到外設兼容性良好、使用共同的開發(fā)環(huán)境，最大化客戶開發(fā)效率。

Microchip 16位開發(fā)工具的配套較好、兼容性高、開發(fā)風險小。仿真工具(MPLAB-IDE)、開發(fā)工具(PM3、ICD2、REALICE)、產(chǎn)品文檔、應用筆記、編譯工具(C30、匯編器)、開發(fā)板(以太網(wǎng)、語音處理、通用板)、庫函數(shù)(DSP庫、外設庫等)等都隨著新產(chǎn)品的發(fā)布同步到位。

針對不同市場，Microchip 16位系列分為通用系列、傳感器系列、數(shù)字電源SMPS系列、電機控制系列等。

瑞薩

瑞薩科技宣布09年上半年將要推出一個創(chuàng)新的新型CISC(復雜指令集計算機)CPU架構設計，是32位為基礎，有兩個系列、兩個發(fā)展方向，以低功耗為主的方向是以16位架構為主，高性能的以32位架構為主。新系列出來后，將對原有的32位和16位單片機系列有替代關系，如M16C、H8S、R32C和H8SX系列。

新型RX架構實現(xiàn)了一些重要特性，可以充分滿足公司如下目標：
.高工作頻率: 200MHz；
.處理性能(MIPS/MHz)：1.25 MIPS/MHz(Dhrystone v2.1基準)；
.高代碼效率：與現(xiàn)有產(chǎn)品相比目標代碼量減少了30%；
.低功耗: 0.03 mA/MHz。
.兼容性和可擴展性。為了向客戶提供更高性能的MCU或其他可兼容器件的無縫升級路徑，瑞薩計劃為所有采用RX架構的器件提供一整套開發(fā)工具。新的工具鏈有望簡化系統(tǒng)設計和應用代碼的移植，因此客戶可以用更少的時間完成新產(chǎn)品的開發(fā)。新的工具鏈包括一個可保證代碼復用的C編譯器，從而保護了客戶在H8和M16C系列上的投資。

參考文獻：
1，高磊、康曉敦，‘S12 MCU外設協(xié)處理器的配置及編程’，電子產(chǎn)品世界，2008年1月
2，  Manfred Choutka, ‘XE166: 針對實時應用和優(yōu)化設計的16位MCU，’電子產(chǎn)品世界，2008年3月
3.  ‘16位MCU方興未艾，設計大賽如火如荼’，電子產(chǎn)品世界，2008年4月