基于IP设计的8位SoC微微器ET44M210
摘要：依8位SoC嵌入式微处理器的最新发展动态，从智能设计模块、开发工具和程序设计三个方面，探讨ET44M210微处理器芯片的结构特点和应用方法。 关键词：IP SoC ET44M210芯片设计 可重用程序设计 1 概述 当前，使用8位单片机作为控制核心的应用仍然是主流。主要原因是，有相当数量的应用项目只需要使用8位单片机就完全能满足技术要求。8位单片机的低成本、易开发、技术资源丰富等优点，使得其它高位单片机无法与其匹配，因此，无论是芯片制造商还是系统应用开发人员，对8位单片机的现状和发展都给予了极大的关注。 8位嵌入式微处理器发展的一个重要特点是片上系统SoC(System on Chip)化。SoC化的技术含义就是在一个芯片上广泛使用知识产权IP(Intellectual Property)，从而加速了嵌入式系统的研制和开发过程。从设计上来说，SoC是一个通用设计复用达到高生产率的软、硬件协同设计;从方法学的角度来说，SoC在开发工具和程序设计方面作了许多突出的改进，例如IP核可重用设计、规范化的接口及测试方法、内置嵌入式操作系统等。这些改进为8位嵌入式微处理器的深入应用开辟了更为广泛的前景。综合有关文献，8位嵌入式微处理器研制技术的发展特点如图1所示。
SoC嵌入式系统从真正意义上实现了所谓“片上系统”，即芯片级的系统应用。一个嵌入式微处理器芯片可以包含若干个知识产权IP模块，用户可以根据需求选用某种型号的芯片或向制造厂商定制。长期以来，嵌入式系统的软件开发一直落后于硬件技术的发展，是阻挠嵌入式系统快速发展的一个“瓶颈”。解决这一问题的重要途径就是使用“可重用”的IP模块程序IPP(Intellectual Property Program)，它可以极大地加速软件的开发过程。这一方法有望可以使得嵌入系统应用程序的开发变得简单、方便和快捷。 继JTAG接口之后，一种使用USB接口的“仿真+实验模板”实现全仿真的开发方式，引起业界的越大关注。使用这种开发工具，只需要花费几百元钱就可以得到全功能的仿真操作和程序代码写入工具。这种廉价而又高质量的开发方式，无疑将对嵌入式微处理器的普及和推广产生巨大的影响。本文介绍的ET44M210 芯片是一款低价格、高性能、采用CMOS工艺制造、具有RISC架构的8位微控制器芯片。芯片采用SMA封装，引脚数为100，由台湾义统电子股份有限公司(Etoms Electronics Corp.)设计生产。ET44M210的设计充分体现了当今SoC化产品的特征，在IP模块、开发工具和程序设计方面颇具特色。 2 ET44M210芯片的IP模块 ET44M210芯片包含有10个IP模块，其结构如图2所示。 微控制器MCU MCU是ET44M210芯片的核心。它的工作电压范围为2.2V～3.6V DC,工作频率范围为0Hz～48MHz。该芯片采用RISC指令架构，有直接、间接和相对三种寻址方式，除了条件转移指令是双字节以外，其它所有指令均为单字节;具有上电复位、看门狗、密码保护等功能;共有20个中断源，16层堆栈;采用CMOS工艺制造，具有低功耗特点，典型工作电流为1.5mA(使用6MHz晶振、工作电压3.V时)，待机时的工作电流仅为1μA。