[實用新型]內置比較器的微控制器結構

無效

• 申請號: 200620047704.5
• 申請日: 2006-11-10
• 公開（公告）號: CN200997136Y
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 劉桂蓉;周淵;陳光勝;潘松
• 申請（專利權）人: 上海海爾集成電路有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F13/40;G06F9/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

所屬技術領域

本實用新型屬于集成電路領域，涉及一種內置比較器的微控制器結構。

背景技術

隨著深亞微米CMOS集成電路生產工藝的不斷進步，目前可以把復雜的微控制器(MCU)內核集成在一塊芯片上，同時留有足夠的硅片面積用于實現復雜的存儲器和外設邏輯。過去用于高端32位和64位CPU的設計方法和結構現在已經能夠有效的用于低價8位微控制器系統。利用這些功能強大而且便宜的微控制器使得系統的集成度不斷提高，同時也大大增強了微處理器數據處理及流程控制的能力。而存儲器的不斷擴大使得芯片能夠適應當前應用程序越來越大越來越復雜趨勢的需要，從而提高芯片的使用范圍。豐富的外設，使得單片機能夠更方便的與外部進行聯系，并可執行內部任務。

近年來，越來越多的微控制器運用到社會生活的各個領域，對國民經濟的發展起到了必不可少的促進作用。而對微控制器的可靠性、抗干擾性、靈活性、兼容性也有著越來越高的要求，目前對于市場上8位的OTP微控制器存在著以下不足：(1)對于兩極四段流水結構，各模塊間無法相互備份、相互依靠，更不能對數據進行預處理和處理，嚴重影響了該結構的抗干擾能力；(2)存儲器容量的不足及數據存儲器與程序存儲器復用，沒有專門的寄存器堆，或者是特殊寄存器堆與通用寄存器堆沒有分開，影響了對這些寄存器的訪問速度，限制了運行速度的提高；(3)缺乏完備的外設，從而限制了芯片與外部的聯系，為后續設計帶來不便。(4)系統可靠性、靈活性有待進一步提高同時降低成本。

因此需要有一種新的微控制器結構通過合理的設計，改善了系統架構，增加并調整了外圍設備和特殊功能模塊，使得傳統控制器MCU的不足之處有所改善。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有技術的不足，提供一種抗干擾能力強、低系統成本、高可靠性、設計靈活的微控制器結構。

本實用新型的技術方案為提供一種內置比較器的微控制器結構，包括內核、外設以及連接內核和外設的接口，其特征在于：所述的內核包括：時鐘發生器、復位邏輯電路、存儲器、算術邏輯單元分別與中央處理單元相連接，上述器件又分別與總線相連接；所述的外設包括：一路捕捉、三路定時器、比較和脈寬調制模塊、通過共用引腳數據線與總線連接，同步異步接收發送器、兩個模擬比較器和參考電壓模塊通過共用引腳數據線與總線連接，參考電壓模塊的輸出與兩個模擬比較器相連，16個輸入輸出端口分為兩組分別與總線連接；所述的接口包括數據總線、地址總線、程序總線以及存儲器控制單元。

其中，所述的存儲器大小為2kx16，數據存儲器分為特殊功能寄存器與通用寄存器，其中特殊功能寄存器為96×8bit，通用寄存器為224×8bit，通用數據存貯器由單端口，異步低功耗SRAM實現。

本實用新型還提供了另一技術方案為提供一種內置比較器的微控制器結構，包括內核、外設以及連接內核和外設的接口，其特征在于：所述的內核包括數據隨機存儲器、算術邏輯單元、中央處理單元分別與總線相連，堆棧、中斷處理器分別與中央處理單元相連，中央處理單元的輸出端依次與程序存儲器、指令寄存器、指令譯碼器相連，指令譯碼器的輸出端分別連接數據隨機存儲器、算術邏輯單元、復位邏輯電路，數據隨機存儲器的輸出端與算術邏輯單元連接，工作寄存器與算術邏輯單元相連，振蕩器與復位邏輯電路相連；所述的外設包括：一路捕捉、三路定時器、比較和脈寬調制模塊、通過共用引腳數據線與總線連接，同步異步接收發送器、兩個模擬比較器和參考電壓模塊通過共用引腳數據線與總線連接，參考電壓模塊的輸出與兩個模擬比較器相連，16個輸入輸出端口分為兩組分別與總線連接；所述的接口包括數據總線、地址總線、程序總線以及存儲器控制單元。

其中，所述的存儲器大小為2k×16，數據存儲器分為特殊功能寄存器與通用寄存器，其中特殊功能寄存器為96×8bit，通用寄存器為224×8bit，通用數據存貯器由單端口，異步低功耗SRAM實現。

本實用新型的優點在于：1、提供一種新型的8位RISC微控制器，以使得指令不僅完備，而且能夠相互備份，相互依靠，對數據進行預處理，從而提高整個結構的抗干擾能力。2、針對一些小型電器，采用了小容量儲存器，大大降低了成本3、提供較完備的外設，以使得單片機能夠更方便的與外部進行聯系，并可執行內部任務。4、提供大量特殊功能部件，以使得降低系統成本，提高系統可靠性，增加設計靈活性。

附圖說明

圖1是本實用新型的核心結構框圖；

圖2是本實用新型的內核與外設相連接的結構框圖。

具體實施方式