Семейство микроконтроллеров M68HC12

В марте 1997 г. Motorola анонсировала второго представителя 16-битового семейства микроконтроллеров 68HC12. Само семейство и первый его представитель 68HC812A4 (A4) были анонсированы в мае 1996 г. 68HC912B32 (B32) - первый 16-битовый MCU, интегрирующий на кристалле флэш EEPROM и стираемую по байтам EEPROM. В32 хорошо приспособлен для применений, где программный код и данные помещаются в память кристалла, т. е. однокристальный вариант ядра системы управления. Интеграция флэш EEPROM на кристалл позволяет производителям оборудования сокращать время проектирования и производства. Разработчик может модифицировать продукцию для конкретных применений в конце производственного цикла и даже в процессе эксплуатации.

Обзор архитектуры 68НС12.

68НС12 базируется на микроконтроллерном ядре с малым потреблением (CPU12), которое имеет расширенный набор инструкций НС11 на 16-битовом уровне. Стек прерываний и программная модель идентична НС11. Оно включает 64 новых инструкций, 20-битовое АЛУ, очередь инструкций и расширенную индексную адресацию. Через новые инструкции CPU и страничную адресацию памяти разработчики имеют доступ к более чем четырем мегабайтам программы и одному мегабайту данных. Архитектура НС12 оптимизирована для языков высокого уровня (HHL), быстрых математических операций и fuzzy-логики. Свойства HLL могут повысить продуктивность программы за счет возрастания эффективности машинного кода, обеспечивая снижение на 20-30% размера программы по сравнению с CPU НС11. Способность HC12 к быстрому выполнению математических операций, сравнимая с самыми быстрыми 16-битовыми микроконтроллерами, дает преимущества в системах реального времени с интенсивным управлением. Имеются также инструкции нечеткой (fuzzy) логики, что делает HC12 первым микроконтроллером общего назначения с поддержкой fuzzy-логики. Интегрированные инструкции fuzzy-логики могут упростить программирование, уменьшить размер машинного кода и, в определенных случаях, обеспечивают более быструю работу программы.

Низковольтное семейство НС12 с малым уровнем потребления работает при 8 МГц с напряжениями от 2.7 до 5.5 В. Микроконтроллер состоит из CPU12 и LIM (Lite Integration Module) и набора встроенных периферийных модулей, включая многочисленные таймеры, АЦП, последовательные коммуникационные модули, память (Flash EEPROM, EEPROM, RAM) и дискретные входы/выходы. LIM включает в себя мультиплексированную шину, монитор реального времени и встроенное средство отладки Background Debug™ Mode. Монитор реального времени имеет сторожевой таймер, монитор тактового генератора и таймер периодического прерывания. Запатентованный Background Debug Mode обеспечивает чтение и запись в регистры системы и память в реальном времени без использования инструкций микроконтроллера, а также полный набор отладочных примитивов. В дополнение к 21 программному прерыванию НС12 и маскируемым/немаскируемым аппаратным прерываниям Background Debug Mode предлагает две аппаратные точки прерывания с возможностью модификации машинного кода (patching).