Schnittstellen-Vielfalt in der 8-bit-Familie #####

Die massive Erweiterung einer 8-bit-Mikrocontroller-Familie hinterlässt den Eindruck, dass die Vielfalt eine Folge eines „System on Chip“-Ansatzes ist, bei dem Standard-Cores mit den unterschiedlichsten Schnittstellen ausgerüstet werden, wohl in der Hoffnung, die eine oder andere Anwendung zu treffen...

Die massive Erweiterung einer 8-bit-Mikrocontroller-Familie hinterlässt den Eindruck, dass die Vielfalt eine Folge eines „System on Chip“-Ansatzes ist, bei dem Standard-Cores mit den unterschiedlichsten Schnittstellen ausgerüstet werden, wohl in der Hoffnung, die eine oder andere Anwendung zu treffen und dann – verglichen mit dedizierten Entwicklungen – konkurrenzlos günstig anbieten zu können.

Freescale (www.freescale.com) will seine 8-bit-Produktreihe S08 um insgesamt 30 hochintegrierte Mikrocontroller erweitern. Mit den neuen Chips zielt die Motorola-Ausgründung auf Anwendungen in der Konsumelektronik, der Industrie und in der Automobiltechnik. Die Bausteine unterstützen einen 5-V-Betrieb, bieten Motorsteuerungsfunktionen und verschiedenste Schnittstellen, darunter USB und LIN. Acht der neuen Chips – Produktname MC9S08JM60 – sind mit einer USB-Schnittstelle ausgestattet. Auf ihnen ist ein „Full Speed“-USB-Controller integriert (15 Mbit/s); hinzu kommen ein Flash-Speicher mit 60 Kbyte und ein 12-bit-Analog/Digital-Umsetzer, der über einen Analog-Multiplexer zwölf Kanäle digitalisieren kann. Ausgestattet mit einer Unterspannungserkennung und einem COP-Modul (Computer Operating Properly) sind diese Chips für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen gerüstet. Unter einem COP-Modul wird bei Freescale ein Überwachungsschaltkreis (Watchdog) verstanden, bei dem ein Zähler vom Systemtakt angesteuert wird. Erreicht der Zählerstand einen bestimmten Wert, wird ein Interrupt ausgelöst. Richtig ausgelegt, lässt sich damit ein System bei auftretenden Fehlern in einen definierten Zustand zurücksetzen (Reset-Funktion). Nach Angaben des Herstellers eignen sich die USB-Mikrocontroller für den Einsatz in Industriesteuerungen im unteren Leistungssegment, aber auch für PC-Peripherie, für die Gebäude-Elektronik und für Lichtsteuerung, für Geräte im Bereich Messen und Testen sowie für medizinische Überwachungsgeräte. Für die Entwicklungsunterstützung bietet Freescale auch einen „USB Lite“-Software-Protokollstapel von CMX, und das kostenlos. Damit lassen sich – so der Hersteller – „USB-Applikationen binnen Minuten zum Laufen bringen“. In der Einstiegsklasse versucht das Unternehmen mit insgesamt zwölf neuen Mikrocontroller-Bausteinen Boden gut zu machen. Die 8-Bitter mit der Bezeichnung MC9S08SH8/4 sind für den Betrieb zwischen 2,7 V und 5,5 V ausgelegt. Um die Zahl der Anschlussfahnen möglichst gering zu halten, wurde auf den Chips ein autonomer Taktgenerator integriert, der mit einer Frequenz von 20 MHz läuft. Die digitalen Ausgänge lassen sich ohne weiteres parallelschalten, damit können Schaltkreise angesteuert werden, die höhere Treiberströme benötigen. Getaktet wird der HCS08-Kern mit 40 MHz.

Einstieg in das Automobil

Für Automobilprojekte der Einstiegsklasse bietet Freescale vier Bausteine des Typs S08SG, die nach den Worten des Herstellers „als Universallösung für Platz sparende Automobil-Applikationen konzipiert wurden“. Der Kern lässt sich ebenfalls mit 40 MHz takten, als besondere Schnittstelle steht hier LIN zur Verfügung. Damit lassen sich die Mikrocontroller-Chips unmittelbar als LIN-Slaves betreiben. Bei der S08SG-Familie wurde zudem eine Emulation/Debug-Funktion auf die Chips integriert; damit lassen sich während der Entwicklung Änderungen an der Software ohne weitere Umwege vornehmen. Weitere Funktionsbaugruppen auf dem Chip sind Abschaltung bei Unterspannung (LVI), Spannungsregler, I/O-Multiplexer, Überwachung (Watchdog) sowie ein 10-bit-A/D-Umsetzer mit integriertem Temperatursensor.

Für die Ansteuerung von Elektromotoren hat Freescale die Bausteine der Familie S08AC16 aufgelegt, die um einen integrierten Flash-Speicher in 0,25-μm-Technologie mit 16 Kbyte Speicherkapazität herum aufgebaut wurden. Für die Motoransteuerung wurden drei PWM-Timer-Module integriert, davon eines mit sechs, die anderen beiden mit jeweils zwei Kanälen ausgestattet. Das Serial Communications Interface wurde weiterentwickelt, so dass darüber auch die LIN-Kommunikation abgewickelt werden kann.

Für die Entwicklungsunterstützung bietet Freescale das „CodeWarrior Development Studio“ sowie Demo-Kits und vollständige Bausätze zum Ausprobieren (Evaluations-Kits) an. Alle Bausteine der vier Familien sind ab sofort erhältlich. jw