第2章 ADuC 70xx系列嵌入式系统硬件结构与存储器组织
2.1 ADuC70xx系列嵌入式系统简介
本书介绍的ADuC70xx系列嵌入式系统主要包括ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29,以及ADuC7060/61微控制器。
ADuC7019/20/21/22/24/25/26/27/28/29系列微控制器在单芯片内集成了1MSPS、12位、多通道高性能ADC的数据采集系统,以及16位/32位MCU和Flash/EE存储器,典型的结构框图如图2.1所示。ADC具有多达12个单端输入通道,另外还有4个ADC输入通道也可以和4个DAC的输出引脚复用。这4路DAC输出只有ADuC7020和ADuC7026提供。然而,在无DAC输出的情况下,这些引脚仍然可以用作ADC的输入引脚,这样ADC的输入最多可以达到16通道。ADC可以工作在单端模式或差分输入模式下,其输入电压为0V至VREF。低漂移带隙基准电压源、温度传感器和电压比较器完善了ADC外设设置。
图2.1 ADuC702x系列微控制器结构框图
可以通过编程将DAC输出范围设置为三种电压范围之一。器件可以通过一个片内振荡器和一个锁相环产生一个41.78MHz的内部高频时钟信号。通过一个可编程时钟分频器进行中继,这个时钟可以用来产生MCU内核时钟工作频率。这些微控制器的内核都是ARM7TDMI,它是一个16位/32位RISC机器,其最高性能峰值高达41MIPS。根据型号不同,片内最多集成有8KB的SRAM和62KB非易失性Flash/EE存储器。ARM7TDMI内核将所有的存储器和寄存器都按照一个线性阵列来组织。
片内出厂设置的固件支持通过UART接口或I2C接口进行在线串行下载,也可以通过JTAG接口进行非介入仿真。这些特性都集成在一个低成本的QuickStartTM开发系统中支持这一系列微控制器。它们的工作电压范围为2.7V~3.6V,可以在−40℃~+125℃的工业温度范围工作。当工作频率为41.78MHz时,典型的功耗为120mW。这一系列微控制器有多种内存类型和封装形式,结构设计非常优良,功耗极低,非常适用于工业控制、医疗诊断、交通指挥、移动互联等领域。
ADuC7060/61这两款微控制器的结构和性能与ADuC702x系列较为相似,但更多的时候被看做是一个小型的数据采集系统。因为其片内集成有高性能多通道Σ-Δ型8KSPS、24位ADC、并且同样提供16位/32位ARM7TDMI MCU和Flash/EE存储器。其内部ADC系统由两个内置差分对或4个单端通道的主ADC和7个通道的内置辅助ADC组成,可以工作在单端模式或差分输入模式下。同时片内集成有一个单通道缓冲电压输出DAC,通过编程可以将DAC输出范围设置为四种电压范围之一。ADuC7060/61的结构框图如图2.2所示。
图2.2 ADuC706x系列微控制器结构框图