La nuova serie di microprocessori Fujitsu MB95F430 a 8 bit appartiene alla famiglia F2MC-8FX, concepita per impieghi generali.
Lo scorso anno Fujitsu Semiconductor Europe (FSEU) annunciava la nascita della nuova famiglia di microprocessori ad alte prestazioni F2MC-8FX, con funzionalità analogiche davvero particolari, attualmente in fase matura di produzione. Questa serie di microprocessori MB95F430 a 8 bit appartiene alla famiglia F2MC-8FX, nata per impieghi generali, con un valido set di istruzioni tra cui moltiplicazione e divisione e operazioni aritmetiche a 16 bit. F2MC è l’abbreviazione di Fujitsu Flexible Microcontroller. Questa serie comprende diversi modelli con quattro canali comparatori di tensione analogici integrati e un amplificatore operazionale. È stata creata per soddisfare la crescente domanda di microprocessori a 8 bit per il controllo di semplici elettrodomestici, sistemi di illuminazione e apparecchiature industriali - tra cui ballast per LED, - riscaldamento a induzione, convertitori DC-DC, macchine utensili e caricabatterie. Oltre all’utilizzo come microcontroller principale, i dispositivi della nuova serie MB95F430 sono adatti come controller secondario, grazie alle potenti periferiche, tra cui vari timer a 8 e 16 bit, 17 canali di ADC a 10 bit, PWM, moduli di comunicazione seriale I2C e USART, etc.
L’oscillatore RC ad alta precisione interno e un circuito di rilevamento bassa tensione contribuiscono a ridurre i costi di sistema complessivi, mentre la memoria flash dual-operation garantisce fino a 100.000 cicli di cancellazione ed è in grado di conservare i dati per vent’anni, rendendo superflua una E2PROM esterna. Il modulo di debug on-chip con interfaccia a 1 filo accelera il lavoro di sviluppo software grazie a Softune, l’ambiente di sviluppo integrato (IDE) di Fujitsu per le MCU della serie F2MC- 8FX. La nuova serie di prodotti comprende attualmente sei diversi modelli che vengono prodotti e resi disponibili in quantità industriali. Tutti i modelli della serie sono realizzati nel medesimo contenitore 32 pin LQFP 7x7 mm oppure 32 pin DIP M06 passo 1,78 mm, e variano per il loro equipaggio interno come dalla Tabella 1.
Tabella 1: i modelli disponibili
LE PARTICOLARITÀ DELLA NUOVA FAMIGLIA
I microcontrollori a 8 bit della serie Fujitsu MB95F430 sono in single chip per impiego generale ma dispongono di una sofisticata funzionalità di tipo analogico. Il circuito operazionale incorporato è programmabile via software e può lavorare come buffer a guadagno variabile disposto all’uscita dell’ADC oppure come OP-AMP indipendente. Dispongono inoltre di quattro stadi comparatori con tensioni indipendenti che possono ridurre significativamente il numero di componenti esterni richiesti. Il timer interno molto flessibile, consente tra l’altro la generazione di impulsi modulati in PWM oppure PWC (Pulse Width Counter), l’impiego come base dei tempi oppure come contatori di eventi. La duplice funzionalità della memoria flash gestita tramite un selettore hardware e abbinato alla interfaccia di programmazione (API) disponibile gratuitamente consente di utilizzare la flash come una memoria EEPROM, riducendo quindi il numero di componenti aggiuntivi e i costi del prodotto finito. Il contenuto della flash può essere protetto dalla lettura non autorizzata.
L'interfaccia di comunicazione include un modulo USART e un canale di tipo I2C. Oltre alla diversa capacità di memoria, i vari dispositivi sono pressoché simili, i suffissi H e K distinguono la versione standard H dalla versione low voltage detect K, inoltre la serie K dispone di 1 pin di I/O in più e il pin di reset configurabile come I/O (Figura 1). Tutti i processori della medesima serie accettano un’alimentazione compresa tra 2,4 e 5,5 volt, lavorano con clock interno o esterno fino a una velocità massima di 16 MHz oppure con sub clock da 32 kHz (alimentato a 2,4 volt la massima velocità del clock è limitata a 10 MHz). La famiglia opera nel range esteso di temperatura da - 40 a +85 °C. Tutti gli ingressi sono protetti dalle sovratensioni e le 27 linee di I/O sono di tipo totem pole e dispongono di una corrente di almeno 4 mA source/8 mA sink, a eccezione di una di esse, dedicata all’I2CBUS che si presenta in modalità open drain (Tabella 2).
Tabella 2.
I TOOLS DI SVILUPPO
Per lo sviluppo di applicazioni basate su questi chip della famiglia F2MC-8FX, Fujitsu prevede una serie di strumenti cha vanno dall’emulatore allo starter kit e numerose librerie di applicazioni ed esempi di programmazione. L’emulatore consigliato ha la sigla MB2146-08- E, è di piccole dimensioni e si alimenta dalla porta USB del PC; si collega al target tramite una linea UART a velocità moderata 62,5 kb/s e consente l’emulazione e il debug in tempo reale nel range di alimentazione da 2,4 a 5,5 volt. Inoltre, non limita in alcun modo le risorse del microprocessore da emulare. La sua inserzione in circuito è protetta dalle inversioni involontarie del connettore e lavora in ambiente di programmazione ad alto livello “C language”, Assembler o configurazioni miste del codice. Il dispositivo, di costo comunque contenuto, è incluso nello starter kit MB2146-410A-01-E e nelle alternative 420A/430A è indispensabile per la programmazione in circuit del micro. La evaluation board per la famiglia MB95F430 è la MB2146-480A-01-E. Un emulatore di più recente introduzione è il modello MB2146-07-E, più piccolo del precedente e più prestante in termini di velocità e funzionalità. Consente, tra l’altro, l’alimentazione del target e può essere utilizzato come programmatore stand alone. Supporta l’intera famiglia F2MC-8FX. L’ambiente di sviluppo Softune Workbench V3 lavora su PC con vari sistemi operativi Windows 2000/XP/Vista/Windows 7. Sul sito web di Fujitsu è possibile tuttavia scaricare solo i manuali tecnici e l’upgrade del pacchetto; per ricevere la copia del CD con il pacchetto software è necessario acquistarlo tramite i canali di commercializzazione Fujitsu.
Figura 1.
LA COMMERCIALIZZAZIONE
In Europa esistono vari distributori dei prodotti descritti in questo articolo. La rete di vendita italiana prevede EBV Elektronik, Melchioni (Milano), Ineltek (Castelfranco Veneto), Rutronik (varie regioni), a cui è possibile rivolgersi per le informazioni di costo e disponibilità dei prodotti e dei tools di sviluppo.
