摘要FlexisAC系列扩展了ControllerContinuum“连接点”，是Flexis系列的第三代产品，提供8位和32位微控制器之间的真正可兼容性。FlexisAC系列具有一套通信接口、片上模拟电路和各种计时器，让设计师能够利用软件和硬件可兼容性在8位和32位解决方案之间轻松移植。该系列适合工业领域的各种应用，本文将探讨FlexisAC系列为家电设计带来的超常益处。简介30多年来，飞思卡尔在微控制器技术方面一直领先，提供广泛的控制器系列产品，包

摘要

Flexis AC 系列扩展了Controller Continuum“连接点”，是Flexis 系列的第三代产品，提供8位和32位微控制器之间的真正可兼容性。Flexis AC 系列具有一套通信接口、片上模拟电路和各种计时器，让设计师能够利用软件和硬件可兼容性在8位和32位解决方案之间轻松移植。该系列适合工业领域的各种应用，本文将探讨 Flexis AC 系列为家电设计带来的超常益处。

简介

30多年来，飞思卡尔在微控制器技术方面一直领先，提供广泛的控制器系列产品，包括超低端 8位MCU（1k字节闪存和6引脚封装）和功能强大的高端32位解决方案（1M字节内存）。这一丰富的产品阵容是参与激烈市场竞争的必要条件，而市场在高能效技术的驱动下正在以前所未有的速度不断演进。

目前全球普遍关注环境保护、能效和可持续资源管理，嵌入式系统的设计师们正在受到传统市场推拉力量的综合影响。消费者变得具有更强的环境意识，因此为更具能效的产品创造了市场拉力。此外，通过推出新的立法，旨在节约资源和降低能耗，政府正在创造市场推力。家电市场就是这样的一个范例。十几年来飞思卡尔一直在与家电市场的全球领先者携手开发更具能效，也对环境更加友好的产品。目前，微控制器为各种电子解决方案提供智能化。

整个工业市场，能效的改善正在对性能和功能性提出更高要求，推动产品设计向微控制器食物链的上游移动。针对经验丰富的8位用户，供应商正在扩展高端8位系列产品，通过提供增强型的功能更强大的外设、更快速的CPU和扩展内存选项 。一些在传统上本会被视为8位MCU 应用的产品，其性能正逐渐提高，并且，随着成本的降低，其门槛也在降低，这促进了32位微控制器的发展。

这种实例中，嵌入式系统设计师做出选择并非易事。您希望从您的现有8位架构获得额外的性能和功能吗？设计师熟悉这种产品，过去一直在开发但还不能完全满足应用的需求。您希望移植到32位架构吗？这种架构经济高效，能够保证应用所需的性能和功能，但它是一种全新的、更加复杂的架构。它提高了对程序内存的要求和代码的大小。

做出选择并不象一些32位微控制器供应商所希望让您相信的那样容易，特别是移植到全新的32位架构。大步前进的设计师通常面临全新的指令集、不同的设计方法论、没有后向兼容性的新的外设、新的工具许可证或全新的工具链。另一方面，继续留在8位世界更舒服，但对8位架构能否满足应用需求还存在一些怀疑。

家电的能耗

现代家庭中，大型家电，如洗衣机、洗碗机和冰箱都可以从高级发动机控制技术的节能特点获益。消费者不仅对节约能源成本感兴趣，而且也对减少发电设施对环境的影响感兴趣。

由于冰箱始终打开，因此它可以消耗高达50%的家庭能源预算，而几乎所有的能源都被用于运行压缩机发动机。大多数冰箱仍然使用恒速开/关压缩机，然而，变速压缩机在市场上的吸引力正在增大。通过精确的温度控制，变速压缩机实现更高效的冷却，从而降低了总体能源使用。此外，制造商越来越多地采用更高效的无刷发动机，进一步减少了能源消耗量。

在洗衣机中，用更新颖的三相交流或永磁发动机代替低端解决方案（例如通用三端双向可控硅开关驱动发动机），大大提升了性能和驱动效率。先进的控制技术实现了更短的洗衣周期，不仅节约了电能，而且减少了水耗。

飞思卡尔的FlexisTM MCU 系列

飞思卡尔是家用电器系统解决方案的全球领先者。从非常简单的低端系统一直到多种技术的复杂组合，我们的控制器系列克服了所有挑战。飞思卡尔Controller Continuum提供围绕各种性能水平的分段式兼容性。设计师可以选择通过超低端RS08系列MCU、更为先进的8位S08 器件或最先进的32位Coldfire嵌入式控制器进入Controller Continuum--每个步骤的系列成员都与Controller Continuum共享封装、外设或引脚输出 。增加常用软件和硬件工具，您会拥有真正的分段式兼容性，甚至跨越8位到32位之间的界限。

当针对性能、价格和功能的优化改变了您对8位或32位控制器的要求，或者反之，在同一个主板上切换控制器和重编译代码也一样容易。在Controller Continuum中心的8位和32位之间的连接点就是我们的Flexis系列MCU。这一系列的 MCU中，S08 和 Coldfire V1 双核微控制器共享同一套外设和开发工具包，具有终极的移植灵活性。只需点击几下鼠标，您就可以从8位设计快速移植到32位设计，非常适合开发跨越各种性能水平的系列产品。

一个关键好处在于：使用Flexis MCU，设计师能够全面评估典型的8位选项和更高性能的32位选项，然后再为应用选取最佳部件。8位部件在成本和代码效率方面具有最大优势，而32位解决方案提供更高的性能和集成性、以及其他飞思卡尔32位微控制器的持续移植路径。此外，Flexis系列提供的可扩展性和轻松移植意味着当设计师奉命开发具有一系列有着不同成本、功能和性能水平的终端应用的时候，它是理想的选择。

8位Flexis系列基于飞思卡尔的 S08 内核，内核频率和总线频率最高分别可达50MHz和25MHz。 32位Flexis系列基于ColdFire? 版本 1 (V1) 内核，内核频率和总线频率最高也分别可达50MHz和25MHz， 尽管在设计商，32位V1ColdFire内核能够实现S08 内核吞吐量的12倍。

除了器件的引脚和外设兼容性，开发人员也不须担心工具套件不断的变化。飞思卡尔的CodeWarrior? IDE为8位和32位部件提供易用IDE。CodeWarrior提供单一集成工具套件，设计它的目的就是为了帮助您走上利用飞思卡尔Controller Continuum系列的RS08、HC(S)08 以及V1 ColdFire成员进行设计的快速路。获得大奖的CodeWarrior IDE远不仅限于基本代码生成和调试—它提供内置特性和便利工具，因此您能够更快速的向市场推出更优质的产品。

Flexis AC --- 理想的家电控制器解决方案

Flexis AC 系列拥有片上外设的智能组合，非常适合设计高能效家电。该产品系列还可以扩展，非常灵活，足以满足发动机控制和人机界面 (HMI)等家电内部各种应用领域的需求。

8位MC9S08AC系列具有8--128K字节的闪存和最高可达8K字节的RAM。提供32LQFP、44LQFP、48QFN、64 QFP、64LQFP和80LQFP 封装选择。32位ColdFire? MCF51AC系列的闪存范围为128K字节--256K字节，具有最高可达32K字节的RAM，提供64QFP、64LQFP和80LQFP封装选择。

在器件的整个操作范围，集成闪存都是可编程的，这让用户在几乎任何环境中下都能充分利用这种在实际应用过程中即能实现的可重复编程性优势。它可以用于EEPROM 模拟。根据技术规范，闪存在-40~ +125摄氏温度下可进行10000次写入/擦除循环，在25 摄氏度的常温下可进行100,000次写入/擦除 。它还保证在125 摄氏温度下数据保留15年，在25 摄氏度的常温下数据保留100年。

Flexis AC系列支持大型家电系统设计中常用的广泛的通信协议，提供片上SPI、IIC和两个SCI 模块。SCI模块的设计支持 LIN中断检测和同步，而不使用外部计时器信道，从而简化LIN系统的开发。此外，ColdFire MCU还具有控制器局域网 (CAN) 总线，支持网络连接。

为提高系统完整性、安全性和可靠性，Flexis AC MCU集成了广泛的硬件和软件系统保护特性。具有独立时钟的看门狗计时器 (COP 模块) 提供安全机制来监控软件流程、中断处理和执行以及CPU时钟。器件的CRC引擎提供快速机制来测试闪存，检查串行通信协议，例如串行通信接口 (SCI)、内部集成电路 (I2C) 和串行外设接口 (SPI)。

可以使器件支持飞思卡尔系统完整性软件，包括CPU寄存器、程序计数器、硬件和软件循环冗余校验 (CRC) 引擎、RAM March X 和C、独立看门狗超时的定期测试程序。这些软件程序已经过VDE研究所的测试，达到了家用电器电子控制的安全、可靠操作的Class B IEC 60730法规要求，能够让制造商加速其产品开发。其他特性，如主动电源打开重置、低压检测和低压警报等，有助于防止系统出现电压下降引起的系统故障。这种片上特性使 Flexis AC系列成为同类产品中功能最强大的MCU。

使用Flexis AC的发动机控制

Flexis AC器件拥有模数转换器 (ADC) 和先进计时器模块等主要外设，能够满足家电所需的从基本到高级发动机控制的各种性能要求。8位和32位Flexis AC器件使用的10位ADC有最多16条信道可用，仅2.5uS的10位单一转换时间。

无刷直流发动机在家电中非常普遍，因为它非常可靠，利用转子磁铁产生转子磁通量以实现高效率。8位S08AC 器件采用三个独立的16位计时器/脉宽调制器模块 (TPM)，每个具有最多6条信道。这使之非常适合控制三相

无刷 直流 (BLDC)发动机，因为6信道TPM 模块能够为任意三相发动机控制生成任意PWM模式。ADC评估反电势、零交叉检测，而不需要任何外部比较器，并感应无刷直流发动机控制所需的其他模拟量。

ColdFire V1 AC 器件提供增强型性能和外设，处理比S08AC更复杂的发动机控制算法，同时驱动基于飞思卡尔接近传感软件的触摸屏用户界面。因此开发人员只需一个32位Flexis MCU就能够驱动整个家电应用，这有助于减少组件数量、系统成本和面市时间。

32位MCF51AC器件在飞思卡尔系列产品中引入了新的计时器模块 。Flex计时器模块(FTM) 是现有 TPM 模块的演进，是为简化高级发动机的控制而设计的。从发动机控制角度，它带来了新的特性，如补充信号生成，死时间生成，掩码、极性和故障控制，这些特性通常可以在发动机控制的专用PWM模块找到。 Flex计时器简化了PWM信号的计算（自动补充信号生成和死时间插入），大大提高了PWM 生成和整个应用（自动补充信号生成、死时间插入和故障控制）的安全。这种器件能够同步模数控制器 (ADC) 和Flex计时器模块，支持同类产品中最佳的发动机控制，缩短洗衣周期时间，不仅提高了能效，而且减少了水耗 ，因此它非常适合控制高级发动机，如 ACIM / PMSM ，这种发动机正在家电细分市场受到青睐。

支持家电设计

飞思卡尔提供包括开发工具、参考设计、应用说明、软件样本和网播的综合支持和培训生态系统。Flexis AC器件为片上背景调试模块 (BDM) 系统和内部电路仿真 (ICE)提供实时总线捕捉功能，提供单一电线调试和仿真接口，不再需要昂贵的仿真工具。这种功能让开发人员能够即时执行非入侵调试和仿真。BDM特性对于调试MCU系统至关重要，却不会干预软件执行。

为了帮助开发人员让其主板快速、轻松的运行，飞思卡尔为Flexis AC系列提供灵活的、经济高效的DEMOACKIT评估系统。DEMOACKIT包含8位和32位Flexis AC 子板，包括一个内置USB BDM、LED、一个串行端口、一个加速传感器和 I/O 管座。飞思卡尔还提供 插入DEMOACKIT的DEMOACEX 扩展板，能够让开发人员利用其他性能和集成特性（如32位解决方案提供的CAN）。

Flexis AC MCU由补充版本的CodeWarrior? Development Studio for Microcontrollers v6.1提供支持，这种集成工具套件支持飞思卡尔8位或32位MCU的软件开发。借助 CodeWarrior 工具套件中获得大奖的快速应用开发工具Processor Expert" ，设计师能够进一步加快应用开发。

总结

在整个世界范围，提高家电市场和其他众多产业细分市场能源效率的动力方兴未艾，这正使得电子控制系统的性能不断提高，因而也对那些需要认真考虑他们的微控制器和整体系统选择，来满足这些需求，并确保经济高效地实现这一任务的嵌入式系统的设计师有着重大意义。飞思卡尔开发出了Flexis 系列微控制器来应对这些行业挑战，并为设计师提供了最大的灵活性，因此，他们很容易从传统的8位解决方案移植到更高性能的32位解决方案，这取决于哪种产品在嵌入式系统的设计中提供最佳的性能水平 。