簡(jiǎn)介

　　嵌入式微控制器（Microcontroller Unit，MCU）嵌入式微控制器的典型代表是單片機(jī)，單片機(jī)從誕生之日起，就稱為嵌入式微控制器。它體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，作為一個(gè)部件埋藏于所控制的裝置中，主要完成信號(hào)控制的功能。就是將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中。但這種8位的電子器件目前在嵌入式設(shè)備中仍然有著極其廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。和嵌入式微處理器相比，微控制器的特點(diǎn)是單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。由于微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合于控制，因此稱微控制器。為了適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個(gè)系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品，每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的名不同的是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置極封裝。這樣可以限度地與應(yīng)用需求相匹配，從而減小功耗和成本。由于MCU低廉的價(jià)格，優(yōu)良的功能，所以擁有的品種和數(shù)量多。比較有代表性的包括8051、MCS.251、MCS.96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持12C、CAN.Bus、LCD及眾多專用MCU和兼容系列。目前MCU占嵌入式系統(tǒng)約70%的市場(chǎng)份額。

　　閃存微控制器目前有兩種主要應(yīng)用：CPU程序代碼存儲(chǔ)和包含用戶信息和更新信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這兩種應(yīng)用所需的屬性各不相同：程序代碼存儲(chǔ)的編程/擦寫次數(shù)少，而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的編程/擦寫次數(shù)多。

　　近年來(lái)，由于嵌入式系統(tǒng)的性能越來(lái)越高，導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)于能夠降低環(huán)境負(fù)荷的生態(tài)技術(shù)的需求也日益增加。嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。目前國(guó)內(nèi)一個(gè)普遍被認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。針對(duì)這些市場(chǎng)需求開發(fā)閃存宏成為一個(gè)挑戰(zhàn)。盡管通過使用突發(fā)模式可以實(shí)現(xiàn)加速，但是由于存在“等待時(shí)間”，仍然會(huì)有很多問題，因?yàn)椤暗却龝r(shí)間”由不同的命令產(chǎn)生，而閃存微控制器是進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的，因此會(huì)導(dǎo)致性能越來(lái)越差。

　　“新閃存”架構(gòu)

　　將富士通半導(dǎo)體專有的高速存儲(chǔ)器存取技術(shù)——快速循環(huán)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（FCRAM）電路技術(shù)應(yīng)用于富士通半導(dǎo)體高度可靠的NOR型閃存技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)“新閃存”架構(gòu)，由此產(chǎn)生兼具高可靠性和低功耗雙重性能的閃存宏。

　　圖1 顯示了“新閃存”架構(gòu)技術(shù)的特點(diǎn)。

　　圖1 “新閃存”架構(gòu)技術(shù)的特點(diǎn)

　　有了“新閃存”架構(gòu)技術(shù)，富士通半導(dǎo)體可以通過優(yōu)化單元陣列降低驅(qū)動(dòng)負(fù)載，這是FCRAM電路技術(shù)的特點(diǎn)。還通過一種自行設(shè)計(jì)的電源電路技術(shù)和數(shù)據(jù)讀取方法的加速，實(shí)現(xiàn)了訪問字線電壓的高速啟動(dòng)。

　　生態(tài)閃存微控制器有助于進(jìn)一步降低環(huán)境負(fù)荷

　　一般來(lái)說，電流損耗會(huì)隨著工作頻率的增加而變大。追求高頻會(huì)導(dǎo)致工作電流損耗的增加及環(huán)境負(fù)荷的加大。

　　圖2顯示了“新閃存”架構(gòu)技術(shù)在閃存微控制器中的應(yīng)用實(shí)例。

　　圖2 內(nèi)置“新閃存”架構(gòu)的生態(tài)微控制器實(shí)例

　　即便嵌入式微控制器的性能（隨機(jī)存?。┨嵘藘杀?，工作電流仍可以被壓縮三分之二，因此可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能提升和生態(tài)保護(hù)。

　　未來(lái)發(fā)展

　　圖3顯示了富士通半導(dǎo)體的閃存技術(shù)路線圖。

　　圖3 閃存技術(shù)路線圖

　　富士通半導(dǎo)體將繼續(xù)開發(fā)工作，把超低漏電工藝和高熱阻技術(shù)列入開發(fā)計(jì)劃（這是正在開發(fā)的環(huán)保技術(shù)），并且將“新閃存”架構(gòu)閃存宏作為富士通半導(dǎo)體生態(tài)技術(shù)的。通過提供采用這些生態(tài)技術(shù)的閃存微控制器，富士通半導(dǎo)體可以為汽車市場(chǎng)提供高可靠性、高溫支持和高速運(yùn)行，從而降低嵌入式系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)荷。