Motorola CPU32

Motorola CPU32 (683xx)

Motorola CPU32は、フリースケール・セミコンダクタが製造した68000ベースのマイクロプロセッサコアを採用したマイクロコントローラのシリーズです。この製品群は、主に組み込みシステムや各種デバイスに広く利用されています。

特徴

このマイクロコントローラシリーズは68020から改良された命令セットを使用しており、一部の命令（ビットフィールド命令）を削除しつつ、新しい機能が追加されています。これには、テーブル参照更新用の命令や低電力停止モードが含まれています。また、設計の際にハードウェア記述言語を用いることで、コンピュータ上で効率的にコンパイルされる設計手法を採用しています。これにより、回路の追加が容易になり、最新の製造プロセスとも適合し、ダイサイズも小型化されました。

さらに、マイクロコントローラのモジュールはそれぞれ独自に設計され、新たなCPUのテストに活用されます。この方法を採ることで、設計者はデザインを重視したアプローチで進むことができ、半導体技術が進展した際には、モトローラはこれらの設計をワンチップに集約して市場に送り出すことが可能になりました。

内蔵モジュール

各モジュールは内部バスを通じて接続されており、以下の機能を有しています。

• - 動的クロック調整可能なCPUコア: 停止状態から最高速（25MHz/33MHz）まで、動作中にクロック周波数を変更可能です。CPUコアは、トランジスタ数を減少させながら性能を向上させるよう設計されています。
• - バックグラウンドデバッグモード (BDM): 高速クロック同期式シリアルデバッガ用のインタフェースで、683xxシリーズが初めてこの機能を装備しました。
• - システム・インタフェース・モジュール (SIM): アドレスを制御信号に変換し、周辺回路の数を大幅に減少できます。また、クロック・ジェネレータやウォッチドッグタイマー、プロセッサのピン構成変更機能、周期タイマ、割り込みコントローラも装備しています。

オプション装備

特定のモデルには、以下のオプション機能が搭載されています。

• - タイミング処理ユニット (TPU): タイミング関連の処理をほぼ全て担い、タイマ、カウンタ、制御用や計測用のパルス発生、ステッピングモーター制御、直交位相検出など多くの機能を提供します。フリースケール・セミコンダクタは、関連する開発システムとソースコードを無償提供しています。
• - 補助用RAM: TPU用のプログラム記憶領域を増加させるためのオプションです。
• - 初期モデル: 2つのカウンタータイマーを装備し、特定のモデルではネットワーク・インターフェイス・プロセッサも搭載されています。
• - 汎用タイマ (GPT): パルス計数器やCCP（キャプチャ/比較/PWM）機能を持つモジュールです。
• - 通信処理モジュール (CPM) およびシリアル通信コントローラー (SCC): イーサネットやHDLCをサポートする機能を備えています。
• - キュー付シリアルモジュール (QSM): クロック同期式SPIバスやRS-232C・UART機能に対応する多くのモデルがあります。

これらの機能と設計により、Motorola CPU32は多様な用途に対応できる高性能なマイクロコントローラシリーズとして位置づけられています。

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