汽車電子類MCU/DSP器件及應用

2004年8月B版

　　MM908E624/25系列單片機主要是為汽車和工業控制而設計。它們都是由高性能的HC08單片機(MCU)核和SmartMOS集成電路芯片構成，具有集成度高、價格低等特點。

　　該系列單片機所帶的HC08單片機核基本都是一樣的，都包括16K字節的片上flash存儲器，512字節的RAM，兩個16位2通道的定時器，增強型串行通訊接口(ESCI)，10位精度的模數轉換器(ADC)，串行外設接口(SPI)和16個單片機通用I/O口。

　　但二者內部的SmartMOS集成電路部分略有不同。其中，MM908E624內部的SmartMOS集成電路主要是由三個高端輸出口，LIN總線接口，電壓調整器以及運算放大器接口和喚醒接口等構成。而MM908E625內部的SmartMOS集成電路主要是由一個高端輸出口，四個半橋輸出口，三個霍爾效應傳感器輸入端口，LIN總線接口及電壓調整器等構成。

　　其實，MM908E624/25所帶的HC08單片機核與其他8位單片機都一樣，這里就不作介紹。下面主要針對SmartMOS集成電路部分，介紹MM908E624/25系列單片機帶有一些主要功能的模塊。

MM908E624/25單片機

　　MM908E624共有三個高端輸出口：其中前兩個高端輸出接口HS1和HS2，帶有過流及過溫保護功能，最大輸出電流范圍為200mA~500mA，可以用來驅動繼電器、燈等負載。在驅動電感性負載的情況下，這兩個輸出口的內部還帶有鉗位電路，可以限制輸出的電壓。對這兩個輸出口的控制是通過SPI接口實現的，另外還可以通過PWMIN端口，實現PWM控制功能。在使用PWM功能的時候，芯片內部驅動高端輸出接口的電路會把SPI寄存器的HS1ON位(或HS2ON位)和PWMIN輸入引腳的電平進行邏輯與運算，然后根據與的結果控制高端輸出口的狀態。如果不想使用PWM功能，PWMIN引腳必須連接到VDD端口。第三個高端輸出接口HS3，也帶有過流及過溫保護功能，但不具備PWM功能，最大輸出電流值最小可達60mA，與其他兩個高端輸出接口相比，電流輸出能力相對較小，主要用來驅動小燈、霍爾傳感器及上拉電阻等。MM908E625只有一個高端輸出口。

　　MM908E624/25都帶有一個LIN物理層，提供了一個LIN總線端口LIN，該端口為單總線收發，可以與三線LIN總線兼容。LIN (Local Interconnect Network)是一種低成本的串行通訊網絡，基于SCI(UART)數據格式，采用單主控制器/多從設備的模式,主要用于實現汽車中的分布式電子系統控制。與CAN(Control Area Network)相比，LIN的設計更為簡單廉價。在很多應用的場合，使用LIN來替代CAN能夠大幅度的降低產品成本。

　　MM908E624帶有兩個專門的喚醒輸入接口L1、L2。在SLEEP或STOP模式下，如果喚醒輸入接口的電平發生變化，系統就會被喚醒并進入NORMAL模式。在正常(NORMAL)模式下，通過SPI接口可以讀取這兩個端口的狀態，因此喚醒接口也可以用來監控外接開關的狀態變化。MM908E625不帶有這兩個接口，但MM908E625也有一些接口也可以喚醒系統，比如：SIO端口、霍爾效應傳感器輸入端口等。

　　MM908E624/25都帶有一個電壓調整器輸出接口。在正常模式和STOP模式下，該電壓調整器可以輸出一個5V電壓，從而可以給單片機供電。但需要注意的是，該端口需外接一個電容來穩定電壓的輸出。另外，該電壓調整器還具有限流功能，主要用于STOP模式下。

　　上面的各個功能模塊只有喚醒輸入接口L1、L2為MM908E624所特有，其他都是MM908E624/25所共有的。下面將要介紹的一些模塊是為MM908E625所特有的。

　　MM908E625帶有4個半橋驅動輸出口，其RDS(ON)為500mW。這些輸出口可用于步進電機驅動，直流電機驅動，或者作為高端和低端的選擇開關。這些輸出都帶有短路保護和過熱保護，并且有電流再復制，電流限制和BEMF(反向電磁力)產生的特性。這種保護是由高端和低端場效應晶體管完成的(高端有真實電流測量，低端通過VDS監測)，而電流限制和再復制是由低端場效應晶體管完成的。

　　MM908E625帶有三個霍爾效應傳感器輸入引腳。它們能夠用于探測電機的停止和位置，或者讀取霍爾效應傳感器的連接狀態。它們不受系統控制寄存器中PSON位的影響。通過對霍爾效應傳感器輸入引腳控制寄存器中的HxEN置位，可以使相應的霍爾效應傳感器引腳允許輸入。當這些引腳被允許輸入時，霍爾效應傳感器將由VSUP供電，同時其檢測電路開始工作，其結果由霍爾效應傳感器輸入引腳狀態寄存器中的HxF標志位給出。如果標志位為高電平，則說明檢測到的電流高于IREC。為了防止該標志的噪聲，這些引腳都實現了一定的滯后作用。

MM908E624/25的應用

　　MM908E624/25都是高度集成的單片機芯片，并且都集成了一個SmartMOS集成電路。在汽車和工業應用上，它們為用戶提供了一種理想的單芯片解決方案，用戶可以很容易的實現多種控制檢測的功能而無需增加外圍接口電路的復雜性。圖1和圖2是兩種單片機的典型應用原理圖。

　　MM908E624/25系列單片機主要是為汽車和工業控制而設計的，它們主要的應用有：汽車車體、座椅、門窗、后視鏡、燈光、雨刷等的控制、發動機控制、安全氣囊、ABS及機器人控制等。

DSP器件MC56F8323

　　MC56F8323芯片是一款基于56800E 增強型高性能DSP內核的DSP器件，具有很強的運算能力。該芯片帶有：4KBytes程序RAM，32KBytes程序閃存和8KBytes數據RAM，8KBytes數據閃存；PWM模塊，具有6路輸出和3路可編程的錯誤輸入端口；兩路SPI接口和兩路SCI接口，以及I2C 總線主接口；8個16位定時器，具有輸入捕捉和輸出比較功能；4輸入的相位檢測模塊；FlexCAN總線模塊，兼容CAN2.0 A/B；片上集成的溫度傳感器，可以用來監控芯片溫度；片上3.3V到2.6V的電壓調節器；及8路12位A/D。該芯片最多可以支持27個通用I/O引腳，內部集成了看門狗和低電壓禁止模塊。

MC56F8323芯片主要的應用有：

　　車載MP3播放器、自動化控制、電機控制、工業控制、智能傳感器以及消防、安全、醫療儀器等。

　　本次設計競賽推薦使用的DSP器件還有MC56805，該器件已經有幾年的應用史，不少用戶對其比較熟悉，相關的中文書籍有《Motorola DSP 型16位單片機原理與實踐》(北京航空航天大學出版社)。■