基于閃存的MC9S12NE64微控制器解決單芯片以太網(wǎng)連接問題

在一個(gè)星期一的凌晨5點(diǎn)，一座大型工業(yè)建筑的灌溉系統(tǒng)準(zhǔn)時(shí)開啟。正常情況下，建筑周圍的草地、花木和植被都會(huì)如饑似渴地享受著日出前的溫柔沐浴。但在今天，水卻是在徒勞無益地噴灑，因?yàn)樽罱囊淮伪┯曜屚寥赖玫搅顺浞值淖虧?。但噴灌裝置仍在肆意噴灑，每一滴水都會(huì)增加日益膨脹的水費(fèi)帳單。

通過監(jiān)視土壤的濕度，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)水量輸出，就可以完全避免這個(gè)問題。飛思卡爾半導(dǎo)體的一個(gè)重要客戶EBTRON很快就將使這個(gè)合理解決方案變成現(xiàn)實(shí)。EBTRON的灌溉控制系統(tǒng)基于飛思卡爾的16位MC9S12NE64 （NE64）以太網(wǎng)解決方案，能夠持續(xù)監(jiān)視土壤的濕度和溫度，然后發(fā)出打開和關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的信號(hào)，以達(dá)到最理想的灌溉效果。在不斷變化的環(huán)境中，濕度水平可以完全適應(yīng)特定的植物。這樣不但節(jié)約了大量水源，還能控制灌溉成本。

這僅僅是NE64能夠?qū)崿F(xiàn)的眾多應(yīng)用中的一個(gè)。

單芯片以太網(wǎng)連接

以太網(wǎng)并不僅僅是辦公室的專利。開發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全系統(tǒng)、工業(yè)控制和Web無線等應(yīng)用的工程師一直都?jí)粝胫鴵碛幸环N單芯片的、基于閃存的以太網(wǎng)解決方案，帶有內(nèi)置的10/100以太網(wǎng)媒體訪問控制器（EMAC）和以太網(wǎng)物理層（EPHY）。飛思卡爾半導(dǎo)體的MC9S12NE64正是這樣一種產(chǎn)品。

MC9S12NE64是一款16位微控制器，可以和您選定的第三方TCP/IP協(xié)議棧堆棧匹配，從而實(shí)現(xiàn)低成本的終端節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)解決方案，同時(shí)具有Metrowerks的CodeWarrior工具的快速設(shè)計(jì)turns courtesy功能。

基于閃存的MC9S12NE64微控制器秉承了飛思卡爾一貫的設(shè)計(jì)領(lǐng)先傳統(tǒng)，進(jìn)入以太網(wǎng)的低端市場。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)控制、安全系統(tǒng)、照明控制、電源監(jiān)視器和自動(dòng)售貨機(jī)遠(yuǎn)程訪問的設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在擁有了一種更好的方式，用以提供強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

強(qiáng)大的核心性能

MC9S12NE64基于強(qiáng)大的HCS12核心，后者集成了第三代閃存技術(shù)。憑借豐富的以太網(wǎng)連接功能，MC9S12NE64成為取代高噪音多芯片解決方案的理想之選，提供功能齊全的以太網(wǎng)連接。

* 目標(biāo)代碼與8位68HC11和68HC12系列兼容

* 為C語言優(yōu)化的簡潔簡短代碼

* 高達(dá)25 MHz的總線速率（40 ns的最短指令周期為40ns）

* 靈活的尋址模式，可實(shí)現(xiàn)高效的指針操作控制和循環(huán)環(huán)回控制連續(xù)的實(shí)時(shí)仿真現(xiàn)在已成為單個(gè)調(diào)試接口上的標(biāo)準(zhǔn)操作程序。片上調(diào)試模塊具有跟蹤和觸發(fā)功能，而這些功能一度曾是價(jià)格昂貴的仿真器的專利。此外，片上調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)還不僅限于此。

* 沒有傳統(tǒng)仿真器在頻率和電壓方面的限制；在整個(gè)運(yùn)行電壓和頻率范圍內(nèi)，都可以實(shí)時(shí)仿真所有的MCU功能

* 四種總線捕獲模式，可提供靈活的數(shù)據(jù)采集 * 摒棄笨重的仿真器電纜，取而代之的是專用的針腳，實(shí)現(xiàn)無干擾調(diào)試

* 采用9個(gè)靈活的觸發(fā)器和緩沖器硬件緩沖，取代仿真器的昂貴的總線分析器

* 在運(yùn)行應(yīng)用代碼的同時(shí)，可以查看和更改內(nèi)部寄存器和存儲(chǔ)器

* 一站式，目標(biāo)處理器上的運(yùn)行或跟蹤應(yīng)用

單個(gè)芯片，卻功能一應(yīng)俱全

多芯片以太網(wǎng)解決方案成本高昂，并且由于設(shè)計(jì)復(fù)雜，產(chǎn)品投放市場需要更長的時(shí)間。此外，多芯片以太網(wǎng)解決方案需要更多的互連，可能導(dǎo)致可靠性問題，因此它不是工業(yè)控制和終端節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)市場的理想之選。

對(duì)于具有經(jīng)濟(jì)頭腦的設(shè)計(jì)人員來說，靈活性也是一個(gè)非常重要的因素。IEEE（r） 802.3 EMAC可以處理以太網(wǎng)協(xié)議過濾，并提供兩個(gè)接收緩沖器和一個(gè)發(fā)送緩沖器（它們的大小可調(diào)節(jié)，并且共享RAM），從而使用戶能夠自由選擇設(shè)計(jì)。單純從財(cái)務(wù)角度看，免費(fèi)的EMAC軟件驅(qū)動(dòng)可以簡化開發(fā)。第三方廠商可以提供一系列TCP/IP協(xié)議棧堆棧，從最基礎(chǔ)的產(chǎn)品一直到功能最齊全的產(chǎn)品。

集成IEEE 802.3 10/100 EPHY經(jīng)過了精確調(diào)節(jié)，就如同工業(yè)市場上的EMAC一樣。除了完全集成的收發(fā)器接口外，EPHY還提供了全雙工和半雙工運(yùn)行，并且可以自動(dòng)協(xié)商數(shù)據(jù)傳輸速率，在10 Mbps和20 Mbps兩個(gè)速率之間選擇。它支持與變壓器和RJ45插槽的直接連接，100米范圍內(nèi)都可以運(yùn)行。

飛思卡爾并沒有滿足于在單個(gè)芯片上集成EPHY和EMAC。我們還提供了四個(gè)芯片到芯片的接口，包括用于提供有效數(shù)據(jù)交換的I2C總線，因而無需使用地址譯碼器，而且降低了芯片到芯片連接的數(shù)量。

除了I2C總線接口外，MC9S12NE64還有兩個(gè)SCI通道和一個(gè)SPI通道，用于芯片到芯片的通信。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員的以太網(wǎng)應(yīng)用

MC9S12NE64的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)不止使用簡便、性能優(yōu)良和價(jià)格優(yōu)惠這么簡單。在工業(yè)和終端節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)應(yīng)用方面，最終用戶總是期望產(chǎn)品擁有較長的使用壽命，并且可以遠(yuǎn)程配置和提供服務(wù)。因而伸縮擴(kuò)展性、延伸性和靈活性就成為關(guān)鍵。

隨著MC9S12NE64的出現(xiàn)，我們的技術(shù)甚至超出了用戶的當(dāng)前需求。除了能夠處理以太網(wǎng)協(xié)議過濾、接收和發(fā)送緩沖區(qū)器大小可調(diào)節(jié)外，MC9S12NE64還支持閃存編程，使客戶產(chǎn)品能夠快速投放市場。MC9S12NE64的其它優(yōu)點(diǎn)包括：現(xiàn)場更新、遠(yuǎn)程電子郵件消息發(fā)送、遠(yuǎn)程Web服務(wù)確認(rèn)器托管、遠(yuǎn)程運(yùn)操行監(jiān)控視、遠(yuǎn)程設(shè)備控制等。

它提供了一種快速、經(jīng)濟(jì)高效的方法，可在芯片上建立一個(gè)支持Web的服務(wù)器。

其它特性

* 電源電壓/性能 - 3.3 V ±5% 運(yùn)行 - -40°C 到+85°C，-40°C到+105°C

* 25 MHz HCS12 核心

* 內(nèi)存 - 64 KB 閃存 - 8 KB RAM

* 通信 - 10/100 EMAC - 10/100 EPHY - 兩個(gè)串行通信接口（SCI） - 串行外設(shè)外圍設(shè)備接口（SPI） - I2C總線接口內(nèi)部集成電路總線（I2C）

* 內(nèi)置嵌入式外圍設(shè)備 - 8通道、10位模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC） - 2通道、16位定計(jì)時(shí)器 -運(yùn)行正常監(jiān)測電腦適當(dāng)操作（COP） - 鍵盤中斷 - 多達(dá)70個(gè)通用輸入/輸出口信號(hào)（GPIO）

* 可用封裝 - 80個(gè)TQFP-EP - 112個(gè)LQFP

NE64是一種功能全面的強(qiáng)大以太網(wǎng)解決方案，可以使一系列產(chǎn)品受益。想象一下，它能為上述使用灌溉控制器的工業(yè)建筑節(jié)約成本，更不用說還能節(jié)約彌足珍貴的水資源了。NE64正在努力實(shí)現(xiàn)智能化程度更高、更可靠的開發(fā)，創(chuàng)造無限的可能。

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