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PHILIPS公司32位FLASH MCU的優(yōu)勢(shì)
國(guó)際半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)顯示，8位芯片仍然占據(jù)著微處理器市場(chǎng)56%的銷量和40%的銷售額。最流行的8位INTEL架構(gòu)的8051芯片平均每年銷售33億片－大約是32位PC微處理器銷量的30倍。甚至最早于1971
年面世的低端4位芯片的銷量也只比它們的最高銷量低15%。嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者仍然在使用這些芯片，因?yàn)樗鼈兙哂袠O低的價(jià)格、微功耗以及小的體積，可以為幾乎任何應(yīng)用增加智能化。
為了用功能更強(qiáng)大的器件取代8位和16位微控制器，PHILIPS半導(dǎo)體發(fā)布了基于ARM7的32位MCU的新產(chǎn)品線。PHILIPS知道以其自身的條件無(wú)法擊敗最小的MCU
，但PHILIPS相信這樣一個(gè)以較小尺寸制造的、具有額外性能的32位MCU可以使一些開(kāi)發(fā)者拋棄他們節(jié)儉的習(xí)慣。為了使吸引力更強(qiáng)，PHILIPS以特別的0.18微米COMS工藝制造新的MCU，它提供了內(nèi)嵌的FLASH存儲(chǔ)器。
FLASH
PHILIPS新的LPC2100系列所有MCU
都使用包含16位Thumb指令、調(diào)試擴(kuò)展（包含實(shí)時(shí)監(jiān)視、實(shí)時(shí)跟蹤和EmbeddedICE）和32位乘法器的ARM7TDMI-S內(nèi)核。ARM7－具有簡(jiǎn)單的3級(jí)流水線和馮·諾依曼結(jié)構(gòu)－是最小的32位RISC內(nèi)核，業(yè)界對(duì)其提供了廣泛的支持。雖然具有31000個(gè)門(mén)的ARM7TDMI-S內(nèi)核在規(guī)模上相當(dāng)于80C51
（具有大約9500個(gè)門(mén)）的3倍，但在使用0.18微米工藝時(shí)，這一差別并不明顯。使用0.18微米工藝可以在1mm2的面積內(nèi)集成10萬(wàn)個(gè)門(mén)，而SRAM單元只占用4.65μm2。當(dāng)處理器核與外圍功能以及片內(nèi)存儲(chǔ)器集成在一起時(shí)，這一差別就更小了。在一個(gè)要求連接網(wǎng)絡(luò)（一個(gè)越來(lái)越普遍的功能）的嵌入式系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制器需要6萬(wàn)到9萬(wàn)個(gè)門(mén)。同樣，任何有用數(shù)量的片內(nèi)SRAM都有可能使處理器占用的硅片面積減小。
為了降低成本和功耗，PHILIPS使用0.18微米工藝制造LPC2100芯片，它在1.8V操作電壓下可達(dá)到60MHz頻率。PHILIPS宣稱它在業(yè)界率先采用了具有嵌入式FLASH存儲(chǔ)器的0.18微米CMOS工藝。零等待狀態(tài)FLASH基于兩晶體管單元，其訪問(wèn)時(shí)間在50ns
之內(nèi)。它通過(guò)一條非常寬的128位接口與處理器相連。這使處理器可以一次讀取4個(gè)字，從而消除了一般FLASH讀取時(shí)的等待時(shí)間。FLASH控制器還可執(zhí)行智能的預(yù)取指緩沖，這樣當(dāng)處理器必須處理器中斷服務(wù)程序時(shí)，保存在FLASH存儲(chǔ)器中的指令立即可用。PHILIPS提供一個(gè)FLASH裝載程序，它可通過(guò)一個(gè)串口下載用戶程序并在現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)系統(tǒng)。
供貨
迄今為止，LPC2100系列所有器件都帶有128K
嵌入式FLASH，但將來(lái)的芯片將會(huì)提供小到64K，大到1MB的FLASH存儲(chǔ)器。PHILIPS在今年晚些時(shí)候會(huì)提供具有256K FLASH的芯片，計(jì)劃到2004年以更小的0.13微米工藝生產(chǎn)具有1MB FLASH的芯片。
LPC2100系列成員在SRAM
的數(shù)量上有較大差別。LPC2104, LPC2105和LPC2106分別具有16K, 32K和64K SRAM。較大的片內(nèi)存儲(chǔ)器使LPC2105和LPC2106更適合于處理協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。PHILIPS表示將來(lái)這一系列的芯片將增加以太網(wǎng)、USB、802.11、CAN以及A/D轉(zhuǎn)換等邏輯。
集成FLASH的兩種方法
PHILIPS不是第一家生產(chǎn)基于ARM的MCU的公司，它甚至不是第一家集成FLASH存儲(chǔ)器的公司。Atmel、Hynix和Oki都提供基于ARM7TDMI-S內(nèi)核的帶有FLASH的MCU，而且所有這些廠商的器件都比PHILIPS MCU
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