 |
Быстродействующие MCS-51 совместимые микроконтроллеры |
Защищенные микроконтроллеры с динамической организацией
Характерной чертой микроконтроллеров этого семейства является использование энергонезависимого ОЗУ с литиевой батареей в качестве памяти программ и данных. Загрузка программы осуществляется через последовательный порт микроконтроллера. При загрузке программы в ОЗУ происходит ее шифрование «на пролете». Далее во время работы процессор дешифрует информацию и делает этот процесс «прозрачным» для выполняемой программы. В результате как программный код, так и данные, хранящиеся в ОЗУ, являются зашифрованными.
Высокая защита от «взлома» обеспечивается:
- использованием 48 либо 64-битного шифрованного ключа;
- шифрованием как самих данных, так и адреса;
- наличием встроенного механизма саморазрушения программ и данных при попытке «взлома».
Фирма Dallas Semiconductor производит микроконтроллеры как в виде микросхем в корпусе 80QFP, так и виде DIP и SIMM модулей, состоящих из микроконтроллера, энергонезависимой памяти и литиевой батареи. Модули DIP40 полностью совпадают с базовой моделью MCS-51 по выводам.
Дополнительно микроконтроллеры содержат:
- 16-битную шину адреса и 8-битную шину данных для доступа к памяти программ и данных;
- сторожевой таймер (Watchdog timer - WDT);
- схему внутреннего сброса при снижении напряжения питания;
- встроенный генератор прерывания при снижении напряжения питания;
- встроенный загрузчик для программирования через последовательный порт;
- встроенный менеджер питания для построения энергонезависимых схем.
| Базовые микроконтроллеры | ||||||
| Тип | Количество адресных линий | Число линий выборки кристалла | Генератор случайных чисел | Шифрование адреса и данных | Контроллер межпроцессорного обмена | Проверка контрольной суммы |
| DS5000FP | 15 | 2 |  | |||
| DS5001FP | 17 | 4 | |
| |
|
| DS5002FP | 17 | 4 | |
| | |
| Модули | |||||
| Тип | Внутреннее ОЗУ, (кБ) |
Встроенные часы |
Корпус | Шифрование адреса и данных |
Примечания |
| DS5000 | 8...32 | DIP40 | | Модуль на базе DS5000FP | |
| DS5000T | 8...32 | | DIP40 | | Модуль на базе DS5000FP |
| DS2250 | 8...64 | SIMM40 | | Модуль на базе DS5000FP | |
| DS2250T | 8...64 | | SIMM40 | | Модуль на базе DS5000FP |
| DS2251 | 32...128 | SIMM72 | Модуль на базе DS5001FP | ||
| DS2251T | 32...128 | | SIMM72 | Модуль на базе DS5001FP | |
| DS2252 | 32...128 | SIMM40 | | Модуль на базе DS5002FP | |
| DS2252T | 32...128 | | SIMM40 | | Модуль на базе DS5002FP |
Высокопроизводительные микроконтроллеры
К этой группе относятся высокопроизводительные контроллеры 80C3x0 и 87C5x0.
Это одни из наиболее быстрых 8-разрядных контроллеров. Они используют только
4 такта на цикл работы по сравнению с 12-ю тактами у остальных MCS-51 совместимых
приборов. При работе на максимальной тактовой частоте 33МГц по производительности
они эквивалентны базовой модели MCS-51, работающей на частоте 99МГц. При втрое
более высокой производительности, изделия Dallas Semiconductor отличаются более
низким потреблением мощности. По выводам, системе команд и средствам разработки
контроллеры этого семейства (кроме DS87C530) полностью совместимы с контроллерами
семейства MCS-51.
Все модели данного семейства имеют:
- внутреннее ОЗУ 256 байт;
- два указателя данных DPTR;
- три 16-битных таймера/счетчика;
- внешние прерывания от 6 источников.
Дополнительно микроконтроллеры содержат:
- 16Кбайт ПЗУ и 1Кбайт ОЗУ доступного по команде MOVX;
- два последовательных порта передачи данных;
- сторожевой таймер;
- встроенный сброс при снижении напряжения питания;
- встроенный генератор прерывания при снижении напряжения питания;
- встроенный менеджер питания для построения энергонезависимых схем (DS87C530);
- встроенные часы реального времени (DS87C530).
Кроме повышенного быстродействия усовершенствованная архитектура имеет ряд дополнительных аппаратных средств (отличающихся в зависимости от версии), таких как полностью аппаратный последовательный порт, дополнительные прерывания, программируемый сторожевой таймер, прерывание и сброс при потере питания. Изделия оснащены удвоенными указателями данных, что ускоряет пересылки блоков данных.
Приборы DS8XC520 и DS87C530 позволяют снизить электромагнитное излучение за счет программного отключения сигнала ALE, в тех случаях, когда в нем нет необходимости.
Типовое потребление микроконтроллеров на частоте 33 МГц и напряжении питания 5В составляет около 30 мА, в пассивном режиме порядка 15 мА.
Реализованный в микроконтроллерах DS8XC520 и DS87C530 новый режим управления потреблением (PMM - Power Management Mode) позволяет программно выбирать длительность машинного цикла. Возможен выбор длительности машинного цикла в 64 такта и в 1024 такта с соответствующим снижением потребления. Для еще большего снижения потребления микроконтроллеры могут тактироваться от встроенного аппаратного кольцевого генератора (нестабилизированная частота около 4 МГц) с делением частоты на 64 и 1024.
Приборы оснащены программируемым стоповым режимом. В стоповом режиме тактовый генератор остановлен и потребление, при отключенной программным путем схеме мониторинга питания, составляет порядка 1 мкА. Из стопового режима микроконтроллер выводится по внешнему прерыванию или сигналу сброса.
Основные характеристики семейства высокоскоростных микроконтроллеров приведены в таблице:
| Функция | DS80C3101 | DS80C320 | DS80C3232 | DS83C520 | DS87C520 | DS87C530 | DS87C550 |
| Максимальная частота тактового генератора, МГц | 33 | 33 | 18 | 33 | 33 | 33 | 33 |
| Напряжение питания (диапазон), В | 5,0(4,5...5,5) | 5,0(4,5...5,5) | 3,0(2,7...5,5) | 5,0(4,5...5,5) | 5,0(4,5...5,5) | 5,0(4,5...5,5) | 5,0(4,5...5,5) |
| Потребление, на мак. частоте (пассивный/стоп режим), мА | 30(15/0.001) | 35(20/0.001) | 10(6/0,0001) | 30(15/0.001) | 30(15/0.001) | 30(15/0.001) | 30(15/0.001) |
| Память данных (ОЗУ), байт | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Память программ (ПЗУ), Кбайт | 16, ПЗУ | 16, СППЗУ | 16, СППЗУ | 8, СППЗУ | |||
| Энергонезависимое ОЗУ | | ||||||
| Встроенное ОЗУ с обращением через команду MOVX, Кбайт | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| Последовательные порты | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Количество прерываний (внешних) | 10(6) | 13(6) | 13(6) | 13(6) | 13(6) | 14(6) | 16(6) |
| 16-разрядные таймеры/счетчики | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Указатели данных DPTR | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 |
| Сторожевой таймер (WDT) | |
|
|
|
|
|
|
| Прерывание и сброс по падению питания | |
|
|
|
|
|
|
| Кольцевой генератор | |
|
|
|
|
|
|
| Режим управления потреблением | |
|
|
|
|||
| Режим сниженного ЭМ излучения | |
|
|
|
|||
| Часы реального времени | | ||||||
| Корпуса | PDIP40 PLCC44 TQFP44 | PDIP40 PLCC44 TQFP44 | PDIP40 PLCC44 TQFP44 | PDIP40 PLCC44 TQFP44 | PDIP40 PLCC44 TQFP44 | PLCC52 CERQUAD52 | PLCC68 CERQUAD68 |
Примечания: 1. Дешевая высокоскоростная версия 80C31/80C32. 2. Версия DS80C320 с малым потреблением.
 |
 |
