嵌入式產品的生產商總是期待能做出使產品成本更低、又能更快地走向市場的微處理器解決方案。集性價比高、集成度高、靈活度高等各方面優(yōu)勢的微處理器才能在性能、價格競爭日益激烈的市場環(huán)境中使得終端產品脫穎而出。而freescale的ColdFire微處理器卻給我們帶來的未有的體驗，接下來我們將深入介紹有關微處理器方面的知識。

 　比過往更高的集成度

　　高集成度不但意味著有更豐富全面的功能、且有著更小更精細的封裝尺寸，還能有效地降低系統(tǒng)功耗，節(jié)約能源，簡化工程師的設計。隨著對集成度更高的要求，微處理器片上不僅需要集成高性能內核、大容量內存、大量靈活的I/O以及外設接口，還很可能要有加密、定時和系統(tǒng)保護等功能模塊。例如，看門狗電路能夠讓器件識別跑飛代碼并復位處理器，從而避免鎖死狀態(tài)；基于freescale微處理器的車輛識別代碼自動采集系統(tǒng)；加密碼增速單元（CAU）可支持DES、AES、MD5和SHA-1等加密算法,微處理器的在集成度的發(fā)展是迫切需要的。

　　比如，Freescale的ColdFire系列32位微處理器，其100%的模塊化架構更易于與存儲器、系統(tǒng)模塊和通信外設相集成，比以往更有效的提高了芯片的集成度，而且更加容易適應的加工工藝。如圖1所示，推出的基于ColdFire V1內核的MCF51JM128除了集成16KB SRAM，而且還擁有高達128KB的片上閃存，使用戶在各種實際環(huán)境中都可以充分利用在線編程功能。有效地利用片上存儲器能使工程師不再需要使用損失性能的代價，從而獲得更低的系統(tǒng)成本，而且極大提高了處理器的使用效率。 飛思卡爾32位處理器系列不斷豐富創(chuàng)新功能，并為今后多種行業(yè)的控制應用確立了標準。因此，當您的應用需要具備有效控制、低功耗和智能化時，可采用各種飛思卡爾產品。

圖1 MCF51JM128頂層方框圖

　　比過往更豐富的外設

　　根據系統(tǒng)的性能需求，經過技術的發(fā)展，USB、I2C以及SPI接口等外設都已能夠集成于單芯片之上。例如，針對工業(yè)自動化和控制應用的微處理器需要集成控制器局域網（CAN）模塊，另外，對于尋求靈活的USB連接的開發(fā)人員，集成的USB控制器也很大程度上簡化了設計復雜度。比如，MCF51JM128，它是一個具有一個集成的USB控制器，支持USB 2.0全速主機、設備和On-The-Go（OTG）的配置，可以讓各種應用實現通用的、經濟型即插即用連接使得使用上更加方便，豐富的外設使得微處理器的使用更加廣泛，功能更加全面。

　　比過往更低的功耗

　　對于實用電池供電的便攜產品，電池使用壽命則是設計者和用戶共同關注的一大指標。因此，如果能在產品設計階段就對電池使用壽命了如指掌，那么將給工程師帶來極大的便利。慶幸的是，Freescale的電池功耗計算器就提供了這樣的功能。這一工具能夠通過設置工作環(huán)境、電池型號、運行周期等其他相關參數，通過數學方法計算出電池的使用壽命，使用上十分的方便快捷，如圖2所示。

圖2 電池功耗計算器

　　包括微處理器在內，所有電子元器件都本著不斷追求進一步降低功耗的目標，在節(jié)約功耗方面不斷進行研究。不僅僅是針對電池壽命要求越來越長的便攜市場，更是針對對功耗要求也越來越嚴格苛刻的工業(yè)產品和白色家電等應用。因而，微處理器由于本身耗電，又控制著系統(tǒng)中其他組件的功耗，所以在實現低功耗設計的過程中扮演著重要的角色，一旦實現，則將會節(jié)省出巨大的功耗。

　　比如，MCF51JM128，它總共有四種低功耗模式，因為它能在低功耗的狀態(tài)下能夠繼續(xù)執(zhí)行采樣功能，從而有助于降低系統(tǒng)總功耗。如表1所示，Flexis系列的首款產品QE128（MC9S08QE128 和MCF51QE128）除了正常工作模式之外還有以下五種節(jié)能模式，下面是這五種模式的詳細介紹。

　　當低功耗運行模式將穩(wěn)壓器設置為待機狀態(tài)時，將會節(jié)約出相當一部分的電流，從而比普通模式節(jié)省出更多的電能。

　　在等待模式下，中央處理器（CPU）將會被關閉。根據總線頻率的不同，等待模式可比運行模式節(jié)省30％～60％的電流。而且總線頻率越高，電能節(jié)省的幅度就越大， 這樣將會為系統(tǒng)節(jié)約一部分的功耗。

　　但用戶只能由低功耗運行模式進入低功耗等待模式，與低功耗運行相比，低功耗等待一般可以節(jié)省將近50％的電流消耗。

　　停止3模式將系統(tǒng)時鐘終止，并將穩(wěn)壓器設置為等待狀態(tài)，也會節(jié)約一部分的電流。

　　停止2模式是QE128耗能的模式，該模式將中斷系統(tǒng)時鐘，并使穩(wěn)壓器斷電，可有效減少不必要的能源損失。 總而言之，該處理器能在廣泛的層面上節(jié)約電能，提高資源利用率。

　　比過往更強大的軟件和開發(fā)工具支持

　　除去上述幾種需求之外，強大的軟件和開發(fā)工具支持也將帶給工程師極大的自由發(fā)揮空間以及更多樣的開發(fā)手段。工程師可以充分利用編譯器、匯編器、連接器、調試器、代碼轉換器、仿真器和評估測試工具等工具的支持，不但能有效縮短產品的設計周期，使其能夠更快速的進入市場，而且能夠使終產品更有特色，更加具有競爭力，節(jié)省了開發(fā)時間，節(jié)省了開發(fā)經費，具有強勁的性價比。

　　Flexis JM系列的兩種評估工具套件可有效的簡化設計流程，在研發(fā)上節(jié)約出更多的時間卻不影響效率。經濟型的DEMOJM演示套件配有8位或32位的Flexis JM子板，使開發(fā)人員體驗真正的8位到32位的兼容性，讓工程師真正體驗到強大的軟件以及開發(fā)工具的支持。

　　比過往更高的兼容性

　　使用相同的外設和開發(fā)工具能夠實現終的移植靈活性。多種器件之間引腳對引腳的兼容性保證了微處理器之間可以在不需重新設計電路板的條件下實現互換，極大的提高了工作效率，使得工程師無須再將寶貴的資源耗費在重新設計上，使得節(jié)約出更多的時間，外設的兼容性也使得在產品轉移的過程中可以重復使用軟件。兼容性的提高也使得器件工作的效率也有相應的提高。

　　比如，Freescale的微處理器，從入門級的RS08到性能的ColdFire V4，控制器統(tǒng)一結構系列為上下兼容移植提供了簡單的路徑，如此一來，處理器的兼容性將會得到顯著的提升。而且Flexis系列的推出更是實現了8位和32位微處理器間簡單方便的移植，單一開發(fā)工具和相同的外設也節(jié)省了8位和32位之間的軟件投資，并且引腳兼容使得在8位和32位之間互換時，可能地實現了硬件的重復使用，工作效率大大提升，如圖3所示。

　　亦或是以新推出的Flexis J M系列為例，它包括32位的MCF51JM128（ColdFire V1內核）和8位的MC9S08JM60（S08內核），它們的軟件和引腳都是兼容的，設計人員能夠快速輕松地從簡單的8位設計移植到需要32位性能的更復雜的應用設計上去。此外，由于V1內核是V2 內核的簡化版本，保留了ColdFire內核微架構所共用的尋址模式和指令定義，一旦從 S08架構轉換到V1內核，就有機會進一步沿性能路線圖向上移植到其他所有的ColdFire內核（V2～V4）。

　　除了對集成度、外設、功耗、軟件和開發(fā)工具以及兼容性的需求，對于成本敏感的應用，價格也是關鍵的因素之一，滿足上述需求的微處理器由于能夠為產品帶來競爭優(yōu)勢而將成為工程師的。而嵌入式微處理器ColdFire正是符合當下潮流的產品，集集成度、外設、功耗、價格、軟件和開發(fā)工具以及兼容性各方面的優(yōu)勢，將會從眾多嵌入式微處理器中脫穎而出。

    市場對高性能和新特色產品的持續(xù)需求給便攜設備的設計為員出了種種難題，而freescale的微處理器卻能迎難而上，發(fā)開出集性價比，集成度，低功耗各種優(yōu)勢于一身的微處理器，是工程師們的福音，亦是使用者的福音。ColdFire在各方面的突破超出了我們想象，是一款值得實用的微處理器。