8位元MCU發展經驗談

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英飛凌推出 8 位元微控制器可耐受150 °C 環境溫度
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【2010 年 3 月 5 日德國紐必堡訊】英飛凌科技股份有限公司 (FSE: IFX / OTCQX: IFNNY) 宣佈推出可耐受高達 150 °C 環境溫度的8 位元微控制器 (MCU) 系列產品，以滿足汽車及工業電子應用環境中最嚴苛的標準。新款 XC800 150°C 系列產品的工作溫度範圍可從 -40 °C 至高達 150 °C，因此能有效取代現今為了在嚴苛的環境下操作MCU所使用昂貴且複雜的散熱冷卻系統和其他替代方法。
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XC800 150°C 系列產品最適合用於汽車應用產品，例如渦輪增壓器、引擎控制風扇、節流閥或閥門控制、EPS、燃油╱機油感應器，以及水、機油或燃油泵浦。其可適用的工業應用範圍，包括如馬達內部的溫控及爐管系統，或是電子控制系統。
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1 z$ u4 V" Y! c0 d英飛凌微控制器部門行銷協理 Juergen Hoika 表示：「英飛凌是業界第一家推出可耐受 150 °C 環境溫度，並符合 AEC-Q100 Grade 0 標準之完整 8 位元系列產品的 MCU 製造商。XC800 150°C 系列產品具備不同的快閃記憶體容量、可擴充的週邊裝置及創新的功能，故可針對特定的嵌入式應用選擇正確的產品。」

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AEC-Q100 是由美國汽車電子協會 (Automotive Electronics Council, AEC) 所制定的可靠性壓力測試標準。此新款高溫型 MCU 符合並通過 AEC-Q100 Grade 0（-40 °C 至 150 °C）需求的標準及測試，非常適合用於汽車引擎箱內的應用產品，以及極端嚴苛環境下的工業解決方案。

; `# R, ~% X2 F" i7 dXC800 150°C 裝置能夠安裝在靠近感應器或傳動器的位置，相較於舊式的電子或機構解決方案，可提供更好的連結性、高效率的馬達控制，並降低系統成本。去除隔熱罩及多餘的線路，可節省成本，且同時降低汽車與工業應用產品的複雜程度。所有的 XC800 150°C 產品皆基於英飛凌穩固且業經認證的快閃技術和高品質的製造方式，確保高度的產品可靠性。
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具備強大功能週邊裝置的 XC800 150°C 系列產品
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XC800 150°C 系列產品為新興且重要的應用產品提供功能強大並通過認證的 XC800 MCU。此系列產品以 8051 處理器核心為基礎，支援不同的快閃記憶體容量（4KB 至 32KB），並內建振盪器、穩壓器、 EEPROM 和監督電路等功能，降低整體系統成本。 XC800 系列產品裝置提供支援各種馬達控制及電源轉換應用產品的多功能週邊裝置，包括可彈性產生 PWM 的擷取╱比較單元 (CCU6)、可精準測量並進行 PWM 硬體同步化的增強型快速 A/D 轉換器，以及具備多達兩個 CAN 節點的 MultiCAN 模組。XC800 150°C MCU 內建 CAN 模組，可透過執行網路通訊協定所需的大部分功能（CAN 訊框遮罩、濾波及緩衝），來降低 CPU 負載。此外，XC800 150°C 系列產品亦搭載 16 位元向量電腦，支援磁場導向馬達控制 (FOC) 所需的三角計算。新款裝置提供各種封裝方式，包括採用 24、28 和 38 pin 的 T-SSOP，以及採用 48 pin 的 QFP。

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首款 XC800 150°C 裝置的工程樣品為支援 FOC 的 XC886 Grade 0 並配備 24KB 及 32KB 快閃記憶體，目前已上市，並預計於 2010 年 7 月開始量產。新系列產品的其他裝置，預計於 2011 年推出。

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包含晶片內建LCD控制器及超低耗電量，並具備10nA超低待機電流量
四款新產品群提供LCD驅動電路等低耗電功能 有助於降低整體系統耗電量
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1 u! F4 ^* E) B7 H: l* W2010年10月5日，台北訊—瑞薩電子（TSE：6723）宣佈推出56款R8C/Lx系列8位元新型微控制器。新款R8C/LAxA產品群與該公司的低耗電K0（8位元）及K0R（16位元）MCU同樣提供業界最高等級的超低耗電量。R8C/Lx MCU共包含四個產品群，腳位範圍從32-至80-pin，並具備高達64 KB的可程式快閃記憶體。第一款產品預計於2010年第三季開始提供樣品，並陸續提供其餘產品的樣品。

除了降低耗用的電流量之外，上述四種產品群更提供多種新功能，有助於降低系統整體耗電量，包括工作電壓1.8伏特(V)之晶片內建快閃記憶體，以及兩種電源關閉模式，可在MCU待機時有效降低耗用的電流量。
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- y& M1 c  n1 m9 Y( u7 Y( C, y上述四種產品群的主要差異列於下表：本產品群提供多種規格，包括不同的腳位數及可支援的LCD尺寸，客戶可選擇最適合其需求的版本。

Group	Pin Count	Max. Flash Memory Capacity	LCD Size
R8C/LA8A	80 pins	64 KB	40 segments × 4 common
R8C/LA6A	64 pins	64 KB	32 segments × 4 common
R8C/LA5A	52 pins	64 KB	24 segments × 4 common
R8C/LA3A	32 pins	64 KB	8 segments × 4 common

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四種產品群的主要功能特色：

(1)業界最低的超低耗電量
透過製程的改善及其他改良，運作時的耗電量每1 MHz 僅150 µA（每百萬赫茲微安培），相較於R8C/Lx第一款產品的每1 MHz為350 µA，約降低達60%，而且待機耗電量低於10nA。

這四種新產品群支援電源關閉模式（低電力模式），此模式首次出現在R8C/Lx系列的產品中。由於這種電源關閉模式可提供更精細的電源控制功能，因此獲得非常良好的回應，而且現在的耗電量比以前降低得更多。在電源關閉模式0中，待機電流量低於10nA，因此可大幅減少待機電流。最新款MCU的運用彈性也持續提升，因為它們能夠在電源關閉模式中維持隨機存取記憶體(RAM)的內容及I/O埠的狀態。另外，新加入至LAxA產品群的電源關閉模式2可維持real-time clock的運作。
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上述改良可提升整體的系統電源效率，利用低耗電的應用大幅延長電池使用時間，例如各種以電池供電的裝置。
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(2)使用1.8V低電壓即可刪除、編寫及讀取的快閃記憶體
瑞薩電子的R8C/Lx MCU具備兩種晶片內建快閃記憶體類型：一類主要用於儲存程式（可程式快閃記憶體），另一類用於儲存資料（資料快閃記憶體）。四種新產品群支援以1.8V電壓刪除、編寫及讀取所有快閃記憶體，可在MCU 1.8至5.5V整個作業電壓範圍內存取快閃記憶體。如此將可簡化電源供應設計，使用較低的電壓，並允許使用單一電源供應器，藉此降低系統的整體耗電量。
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資料快閃記憶體（Data Flash，註1）是瑞薩電子獨家研發的特殊類型晶片內建快閃記憶體，用於儲存資料。由於不必使用外部EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 儲存資料，因此有助於減少外部元件需求的數量。

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(3)完整日曆real-time clock (RTC)
6 |* [5 R) }4 P! G8 D$ Z4 cR8C/Lx系列推出的第一款MCU具備一週real-time clock (RTC)，因此每週都需要額外的軟體處理程序。新款MCU提供完整日曆RTC並支援時鐘作業，無須額外的軟體處理程序，可進一步降低時鐘運作的耗電量，非常適用於根據時間待機的系統。RTC亦整合校對功能，可修正因外部32kHz震盪器不正確而產生的時間錯誤，並整合可程式警示功能，不需要使用的時候，裝置都會維持在低耗電模式。
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" ^, t9 D+ v0 ^3 H(4)晶片內建增益放大器及溫度感應器
晶片內建增益放大器可為設計師提供更廣的A/D轉換動態範圍，包含可由軟體選擇的x1、x2、x4、x6及x8增益。晶片內建的溫度感應器可為內部及外部元件的校正提供彈性。上述兩項功能可進一步減少實作多種設計時所需要的外部元件數量。
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& y: W. s7 n: T+ K( W3 I; j# o(5)產品線新增32-pin封裝版本
+ q, z7 {! ]6 k; W& ~: F8 G9 f現在可提供的腳位數範圍從32-至80-pin，客戶可選擇最適合其需求的封裝種類。另外，現在可在原先無液晶螢幕的小型應用中輕鬆加入LCD功能，客戶將可提升其產品的設計與功能。

<產品背景>
近年來，整合LCD驅動器的MCU已在許多領域中廣為使用，包括小型系統中的主要MCU，例如以電池供電的健康照護裝置或包含LCD面板的消費性產品，以及大規模系統中的附屬MCU如工業設備、家用電器、高性能辦公室設備…等。市場對於降低耗電量的需求持續提高，各種產品類型也必須符合具備先進功能產品的各種需求，且以電池供電的裝置亦需要更低的耗電量。

為了符合上述需求，瑞薩電子推出R8C/Lx系列高效能、低功率MCU，目前已大量生產並且在多種市場中廣為採用。現在此系列之第二批產品已經推出，提供符合環保的低耗電運作方式，擴大了產品線內容。新款MCU保有本系列第一批產品的先進功能、效能及彈性，並同時達到業界最高等級之超低耗電量。

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<產品詳細資訊>
6 E- V1 T1 e1 v四種MCU產品群均採用R8C CPU核心，此核心在R8C/Lx系列中表現優異，可提供超高效能，功能強大且能靈活運用。R8C為16位元CPU，但CPU及周邊功能以8位元匯流排連結。晶片內建高速震盪器支援從1.8至5.5V大範圍工作電壓，精準度可達±4%。末期階段中的除頻器電路用於產生各種震盪頻率，允許調整序列通訊介面(SCI)鮑率(baud rate)以及計時器的時間調整。
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此外，亦提供晶片內建周邊功能，如下所示：
•開機重置功能
早期產品可提供一種功能，裝置開啟電源時會重新設定所有的MCU內部電路。有了開機重新設定功能，即使電源供應電壓逐漸提升亦可彈性因應。
•電壓偵測迴路
6 v) _& C" c9 B8 |9 k) ?電壓偵測迴路可用於偵測外部電壓，不同於僅支援單一電壓偵測等級的舊產品。四種新產品群配備三個迴路，提供20種可設定的電壓偵測等級。
4 Z, N. y4 I% |" ]( g' h•其他
" m, a% }8 Y8 ]- @1 f( o所有新款MCU均整合至少一個I2C匯流排介面及一個同步序列通訊單元(SSU)，因此能夠與各種外部晶片進行通訊。另外還有晶片內建的比較器功能，能夠監控類比訊號，無須使用A/D轉換器，可進一步減少耗電量。這些產品可使用於各種類比控制應用。

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瑞薩電子將提供單pin介面之E8a晶片內建除錯模擬器，可做為新款MCU之開發環境。由於只需要單pin連接，在除錯過程中，所有I/O pin皆可使用，以提高程式開發的效率。其除錯作業的效率也很高，因為模擬器允許使用者在執行開發中程式時可參照及變更RAM的內容。E8a除了可做為模擬器使用之外，亦可做為快閃記憶體程式設計工具使用。另外，也有計畫提供瑞薩電子E100完整規格模擬器的相容版本，讓開發人員可以選擇最符合其需求的模擬器。

- H+ g& D4 }7 a. m9 Z7 b新款MCU會依據客戶的需求，提供空白或已寫入程式的快閃記憶體。R8C/Lx系列的未來研發計畫包括各種產品，類比功能更提升，可支援更低的電壓，且耗電量更低，並針對特定用途設計周邊功能。瑞薩電子將持續擴大其R8C家族產品系列，以因應日漸增加的市場需求，並開發各種產品，以提供市場更多功能、更低的電壓運作，且耗用更少電力系列產品。
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" n3 O& C% j* u* T" P: L（註1）資料快閃記憶體(data flash)：瑞薩電子獨家研發的快閃記憶體，主要用於儲存資料，不同於一般用於儲存軟體的快閃記憶體。
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<主要用途>
  v  Z. c3 m- u. g# ?8 F適用於多種應用領域的產品，包括以電池供電之裝置、醫療保健裝置、家庭電器、工業設備、安全設備、影像裝置及辦公室自動化設備。

( E: ^7 H/ b. B' `) c4 e0 N<價格和供貨>
瑞薩電子新款MCU之樣品已開始供貨，依規格不同，樣品價格為2.4至3.5美元 (詳見瑞薩網站)。

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Microchip推出低成本8位元PIC®微控制器 具備超低功耗且整合LCD控制功能 以業界領先的低功耗技術實現低成本LCD控制
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3 i9 U: E% r2 E; B全球領先的微控制器、類比元件暨快閃技術供應商Microchip Technology宣佈，推出五款全新元件—PIC16LF1902/3/4/6/7 (PIC16LF190X)微控制器，進一步擴充其8位元節點式LCD微控制器系列。PIC16LF190X系列支援多種一般的應用，有助於將LCD設計添加在低功耗和具成本考量的應用中；像是安全權杖(security token)、智慧卡(smart card)、醫療設備、家電用品、遙控鑰匙或任何與節點式LCD有關的應用。該微控制器採用極致節能省電技術(eXtreme Low Power, XLP)，低至20 nA的休眠電流和35 uA / MHz的典型工作電流，不僅延長了電池壽命，而且在驅動節點式LCD的同時確保了RTC的精確計時。

1 X& N" S7 Z1 C  @2 Y" s+ APIC16LF190X系列採用Microchip的強化型中階(Enhanced Mid-range)架構，為客戶提供基本功能和效能，且無需負擔未使用週邊的費用。新款微控制器提供了一個最佳的功能組合，包括高達14 KB的快閃程式記憶體、高達512位元組的RAM、多達14個10位元類比數位轉換器(ADC)通道、串列通訊、溫度指示器，並具備驅動多達116個LCD節點的功能。這些微控制器採用可延長電池壽命的XLP技術，透過整合溫度指示器提供晶體精度補償(crystal-accuracy compensation)，並且支援低功耗RTC、利用內部ADC和參考電壓支援低電壓偵測等能力，可以利用低成本的方式、為多種可攜式設備實現LCD設計。

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Microchip安全、微控制器及技術開發部門副總裁Steve Drehobl表示：「配備業界領先的低功耗技術和最佳化的功能組合，PIC16LF190X系列適用於任何低功耗、節點式的LCD或一般的應用。」
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開發支援
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F1評估套件(產品編號：#DV164132)和平台(產品編號：#DM164130-1)，以及PICkit™3線上除錯器(產品編號：#PG164130)均支援PIC16LF190X微控制器；除此之外，設計人員也可以使用全套MPLAB® 開發工具，包括MPLAB IDE、MPLAB ICD3、REAL ICE™線上模擬器和用於PIC10/12/16微控制器的HI-TECH C® 編譯器。以上所提到的這些工具均可於 http://www.microchipdirect.com 購買。
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封裝及供貨時程
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) U4 V- W9 m# y; i3 X' o7 zPIC16LF1902, PIC16LF1903 和 PIC16LF1906 微控制器提供28接腳SPDIP、SOIC和SSOP、4 mm x 4 mm UQFN和晶片封裝(die package)。PIC16LF1904 和 PIC16LF1907 微控制器則提供40接腳的PDIP、5 mm x 5 mm UQFN和晶片封裝，以及44接腳的TQFP封裝。

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安森美半導體與Stegia共推超小型智慧電機方案 整合步進電機驅動器及控制器半導體元件專門用於創新的永磁步進電機系統
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2011年6月29日 – 應用於高能效電子產品的首要高性能矽方案供應商安森美半導體(ON Semiconductor，美國納斯達克上市代號：ONNN)與領先的北歐電機供應商Stegia宣佈，安森美半導體帶內置位置控制器及I2C序列介面的AMIS-30624兩相步進電機驅動器已經整合在Stegia的步進電機產品線中，使客戶能夠建構具備下一代功能的極緊湊電機系統。

( {/ o( S8 N2 n9 ]( KAMIS-30624的片上位置控制器完全可配置，提供高度靈活性。這元件能夠適應不同的電機類型、位置範圍及速度/加速度參數，其無須感測器停轉檢測功能可用於識別轉子堵轉(blocked rotor)及運轉結束(end of run)情況，防止電機從運轉變為停轉。它的極小尺寸和高功率密度讓此元件適用於半徑低至6毫米(mm)，即Stegia步進電機產品陣容中尺寸最小的型號。   
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控制電機加速、減速、位置及速度的指令通過AMIS-30624的I2C介面以微步執行，使電機運行無聲，並增強了位置精度；也可通過I2C介面將珍貴的診斷資料流程送回至電機系統的主控制器。
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$ Y3 Z: Q3 H) X0 m" GI2C介面的應用限制了電機線纜的數量，因而減省物料單(BOM)成本及降低系統的總體電磁輻射等級。它能夠連接多達32個驅動器至單個I2C主設備，因此可提供最低的系統複雜度。

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AMIS-30624擁有800毫安培(mA)的峰值電流，完全符合汽車電壓要求，支援8伏(V)至29 V的供電電壓。工作溫度範圍為-40 °C至125 °C，使這元件能夠用於汽車及工業環境。
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+ C9 _9 p' ~  u( Y  ^+ K這高整合度元件經過了優化，適用於任何要求精確、高可靠性位置控制的機電系統，如用於建築物自動化的檔板(damper)控制系統、酒店房間的遙控、行動基地台的遠程調節、汽車前照燈位置調節系統和監視系統(左右-上下-變焦(PTZ)攝影機)，以及汽車、住宅及商業舒適系統。  
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安森美半導體訂製工業及時脈產品副總裁Ryan Cameron說：「AMIS-30624的嵌入式控制及診斷回饋功能，及其能輕易地整合到像Stegia產品那樣的小型電機系統中，表示它能説明原設備製造商(OEM)提供即便在空間受限條件下也符合最高性能基準的機電整合設計。此外，這元件的製程技術也確保維持成本競爭力。」

& l0 G  X: ]& l# L0 R  AStegia執行長Johan Stjernberg說：「我們非常高興與安森美半導體合作，有效地應用他們的智慧電機技術——尤其是他們的整合步進電機驅動器/控制器方案，將我們創新、極緊湊的下一代電機系統推向市場。Stegia與安森美半導體之間的合作策略極有價值，成效卓著。」