随着能源成本的不断提升,工业和设备应用的设计者正在寻找更为经济的半导体解决方案,在为产品提供更多功能的同时,提高能源的利用效率。设计者还在努力为各种成本敏感的中低端应用寻求物美价廉的半导体解决方案。

1  DSC优势尽显

　　正是为了应对上述挑战,2000年前后,市场上首次出现了一种称为DSC（Digital Signal Controller,数字信号控制器）的产品。它是集微控制器（MCU）的编程简易性和灵活性与数字信号处理器（DSP）的数字处理能力和效率于一身的高效率器件。DSC的最大优势在于其硬件设计简单,而且不必牺牲器件的功能,就可以帮助应用设计者实现低成本、高效率开发产品的目标。

　　经过几年的发展,DSC以其优势取得了长足的进展。飞思卡尔自开发56800/E系列产品至今,已有上千种成功的设计。最近,该公司又在56800/E系列的基础上发布了56F8000系列,将DSC的应用扩展到了需要高性能和低成本的更多应用领域。

　　56F8000系列采用了经济高效的第三代闪存技术。该技术已经成功地应用在恶劣的工业和汽车环境中,有效地节省了昂贵的维护和修理成本,延长了终端设备的生命周期。该系列拥有完全集成的内核和先进的高性能外设,这些外设能够为中低档应用提供低功耗、高速度和灵活性。它可以通过各种技术对功耗进行管理,包括所有主要外设的先进定时控制、模数转换器（ADC）和整个芯片的低频待机模式等。

2  高性价比

　　56F8000系列单核心DSC可谓革命性的产品,在满足市场需求的同时,再次以降低低端DSC生产成本、加快产品面市速度的优势,确立了飞思卡尔的市场领导地位,又一次突破了DSC成本和性能的价格障碍。

　　56F8000将16位核心结构和闪存,同先进外设充分集成到一个小型32引脚封装中的单核心DSC,非常适合空间受限的工业和设备应用。该产品具有当今市场上高的性价比（2.99美元）。其更低的成本、更小型的封装和更高的集成功能,可在下游设计中充分实现数字化控制,为各种终端系统应用创建一个可配置的多功能平台。

　　56F8000采用的DSC结构,具有更小的存储器占板面积,并可提供更多的控制功能。灵活的外设系统芯片（SoC）集成,有效地减少了外部元件,改善了系统的可靠性,并降低了整体系统成本。这些都为满足今天工业和设备产品设计者的紧迫需求提供了一种颇具优势的选择。

3  应用范围日趋广泛

　　众所周知,工业和设备市场的电子产品有着量大面广的特点,对成本十分敏感。飞思卡尔充分了解到工业和设备设计者在下一个应用项目中想要从半导体制造商那里得到什么样的产品。

　　工业和设备控制市场的需求总是在不断地变化的,但是有一个主题是不会改变的——不断增加元件的性能,而不会使成本上升。飞思卡尔生产的56F8000系列有着当今市场上其他解决方案无法比拟的低价位,为开发人员提供更高的性能和价值,确保制造商能以具有竞争力的价格为其客户提供更快、更稳定和更有效率的产品。

　　56F8000系列将充分集成的内核与为工业应用开发的先进外设相结合,为需要16位器件的应用提供了低成本的解决方案,其应用拥有广泛的客户基础。运动控制应用包括：工业变频、空调、家电、压缩机、办公自动化、相机变焦、智能电机、电焊机、建筑自动化、开门器、电梯控制、风扇控制、食品处理机、叉车、高尔夫车、机床驱动、机器人控制、伺服系统、步进电机控制、纺织机、玩具、船只推进控制、发电机等。汽车应用包括：流体泵、替代ASIC。数字电源应用包括：开关电源、板上安装型DC/DC转换器、充电器、燃料电池、太阳能、照明和镇流器。其他应用包括：电子计量、电缆调制解调器、安全系统、TEC控制、健身器、GPS、替代模拟控制等。

4  应用设计

　　56F8000系列采用56800/E DSC的哈佛结构内核,速度高达32MIPS,可执行单周期乘累积（MAC）运算。图1是基于56800/E的56F8000系列框图。

图1  基于56800/E的56F8000系列框图

　　56F8000系列的混合结构有利于在单器件中实现控制和信号处理功能的融合。客户可以用MCU的价格同时买到DSP的计算和MCU的控制性能。其小型存储器可比竞争结构提供更多的控制功能。片上电压调节器和电源管理可实现灵活的电源节省模式。灵活的外设系统芯片集成减少了外部元件,改进了系统的可靠性,减少了系统成本。

　　成功的应用是最好的证明。全球领先的纺织机器工业设备制造商Savio Macchine Tessili在自动络纱机中采用了MC56F8013器件,不仅提高了性价比,还为机器增加了新的功能。借助器件的中央处理器和多种外设,他们设计出了完善而灵活的产品。

　　以往的电源主要采用模拟控制,随着数字控制的实施,开发人员将能构建适用于不同软件应用的通用平台,从而减少存货投入,降低硬件开发成本。泰科电子电源系统整流器和能源解决方案部门利用56800/E系列DSC脉宽调制（PWM）模块独特的电源应用功能以及代码兼容性,降低了系统总体成本,加快了产品开发速度,实现了代码在各个平台上的重复使用。

　　为帮助客户加速开发新的DSC应用,飞思卡尔为56800/E和56F8000系列提供屡获奖项的CodeWarrior Development Studio开发环境。该工具包包括Unis Processor Expert自动代码生成器,可缩减开发时间,改善编码质量。56800/E特別版支持新的56F8000系列,包括USB TAP主机目标接口控制工具。飞思卡尔还为56F8000推出了用于通信电源、低成本电机控制、汽车控制和无线通信的参考设计和演示单元,如图2所示。

图2  56F8000的参考设计和演示单元

　　综上所述,DSC的应用范围正在不断扩大,飞思卡尔在这个市场的领导地位不言而喻。现在,工程设计人员可以使用56F8000 DSC实现涵盖多个应用领域的高性能、低成本的产品设计,在降低系统成本的同时,缩短产品进入市场的时间。