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一种适用于汽车控制的32位微处理器 作者:??点击: 14 赵星寒 摘要：MAC7100系列微处理器是Motorola公司必威体育精装版研制的产品，它是一个以ARM为核的32位微处理器，是一个为适应汽车控制而设计的芯片，具有很强大的功能和宽广的适用领域，本文把这个微处理器介绍给国内读者。 关键词：微处理器，单片机，MAC7100，32位，ARM???????? 随着科技的发展和进步，电子控制在汽车领域的应用越来越广泛。汽车控制与其它领域的控制不同，汽车控制系统要求极高的可靠性和良好的稳定性，要求很宽的温度范围、要求抗冲击和震动以及很强的抗干扰能力。因此，汽车控制系统在选择CPU时必须考虑到：宽的工作温度范围以适应环境的变化；高的运算速度以满足控制的需要；存储空间和通讯能力等。下面要介绍的MAC7100系列产品是一种专门为适应汽车控制而研制的微处理器，作为一个新产品，有待于人们了解和应用。1，?MAC7100系列主要特点系列包含100脚、112脚、144脚和208脚4种不同形式的封装，都是内含具有RISC特色的ARM7TDMI-S的芯片；速度可达50MHZ；具有总线访问和存储器直接访问两种存储器访问方式，存储器直接访问不占用CPU时间；具有３种低功耗工作模式，停机、伪停机和睡眠方式；内含程序Flash，数据Flash和SRAM；内含电压调整器，可为其它芯片提供两路2.5V电源；16位宽的输入/输出口线，可整组或每通道独立控制；多种通讯接口，灵活的软件控制设计；具有Nexus Class 2 Plus接口支持产品开发，具有JTAG测试访问接口支持在线调试；MAC7100系列包括两种产品，一种带外部32位数据总线和32位地址总线，一种外部没有总线。2，?MAC7100系列主要资源①存储器：1M字节程序Flash,32K字节数据Flash，48K字节SRAM；②通讯能力：4组支持CAN2。0协议的CAN接口，支持标准模式和扩展模式。两组全双工的同步串行通讯接口，可同时连接256个外部芯片。4组全双工的异步串行通讯接口，支持2。0版本的LIN通讯模式。一组适用于板上通讯的I２总线，满足I2总线标准；③中断管理：64个中断源，16级中断优先级，支持中断嵌套和快速中断；④输入/输出资源：8组16位宽度的输入/输出接口，可编程的驱动能力，每组或每通道可独立控制，每通道都具有两种以上功能；⑤A/D能力：16位输入的模拟转换接口，10位转换精度，7微秒的转换速度，内含滤波器；⑥信号处理：一组16位可通用的输入/输出接口，每位口线可由两个定时器/计数器支持，可实现多种信号处理模式，包括周期计算，定时脉冲记数，脉宽检测等；⑦定时器：共有10个定时器为系统提供定时资源。3，?内部结构MAC7100系列微处理器是一种以ARM为核的微处理器，结构上和其它以ARM为核的微处理器具有相同的特点：把ARM7TDMI-S作为CPU，把外围控制模块连接在总线上，通过控制模块管理系统资源。具有特色的是，MAC7100系列设计出一种存储器直接访问方式，外围模块之间、外围模块和存储器之间、接口和存储器之间可以不通过CPU而直接进行数据传送，这种方式使运行速度加快。处理器对存储器实行分区管理，每个存储区（程序存储区或数据存储区）都可以定义不同的属性。结构简图如图1。 ARM7TDMI-S是一个内含JTAG接口的处理器结构，和整个系统通过32位总线连接在一起，作为处理器的CPU。总线开关控制可以选择总线访问方式或寄存器直接访问方式，外围功能模块是一组控制模块，每个模块都有一种或几种功能，这些模块组成系统的资源。外围功能模块主要包括：电压和时钟管理、中断控制、存储器直接访问、总线选择开关、存储器管理、输入/输出模块、A/D控制、同步串行模块、异步串行模块、CAN控制、I2通讯控制、定时器管理等等。共有19个控制模块连接在总线上。处理器共有8组16位通用输入/输出接口。分别记为A、B、C、D、E、F、G、H，这8组口线通过接口管理模块PIM控制。除此之外，还有一个JTAG接口。每一组通用接口或每一个通道（管脚）都具有两种以上功能，除可以作为通用输入/输出外，还具有一个以上专用功能。Motorola公司MAC7100系列微处理器的内核称为标准产品平台，在所有家族成员内是相近的，成员之间不同之处主要在于：存储器的容量的大小、输入/输出口线的多少、外围模块的数量等，这些成员之间具有很强的兼容性。4，管理和控制对这种微处理器的使用，主要是对CPU外围模块的管理和控制。每个功能模块都有一组寄存器，主要包括控制寄存器和状态寄存器，也有其它寄存器比如存放数据的数据缓冲寄存器、存放处理器版本和型号的信息寄存器等。通过控制寄存器控制模块的运行，通过状态寄存器判断处理器运行状态，这样就可以达到正确运行的目的