П. Вовк

Dallas Semiconductor ... или 20 лет спустя

МНОГИЕ РАЗРАБОТЧИКИ РЭА ГОВОРЯТ, ЧТО НАЧАТЬ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ╚DALLAS╩ НАСТОЛЬКО ЖЕ ЛЕГКО, НАСКОЛЬКО И СЛОЖНО ОТ НЕГО ОТКАЗАТЬСЯ - ТАКОЙ ШИРОКОЙ СПЕКТР НЕОБЫЧНЫХ УСТРОЙСТВ ПРЕДЛАГАЕТ ФИРМА DALLAS SEMICONDUCTOR.

Фирма Dallas Semiconductor была основана в 1984 г. в Далласе, штат Техас, и производит электронные компоненты и системы, применяемые более чем 15000 крупными производителями мира. Основой для производства является КМОП технология, позволившая внедриться в рынок малопотребляющих устройств и добиться минимально возможного энергопотребления. В результате изделия Dallas Semiconductor применяются в таких областях, как телекоммуникации, беспроводная телефония, базовые станции сотовой связи, оборудование защищенных Internet-узлов, медицинское оборудование, сетевое оборудование и т.п.

Основными направлениями производства Dallas Semiconductor являются:

• Микросхемы для телекоммуникационных устройств: роутеров, серверов, мультиплексоров, устройств оптической передачи данных, концентраторов. Усовершенствованные контроллеры цифровых потоков E1/T1 и E3/T3 позволяют производить устройства, обеспечивающие мультиплексированный доступ к глобальным сетям из локальных сетей. Наиболее широкое применение в устройствах телекоммуникаций нашли фреймеры и мультиплексоры потоков Е1 и Е3. Новое семейство мультиканальных HDLC контроллеров позволяет обеспечить неискаженную передачу данных по IP-протоколу.
• Микросхемы, поддерживающие интерфейс MicroLan. Организация многоранговых сетей, в которых присутствуют десятки и сотни устройств, значительно упростилась с появлением микросхем, поддерживающих протокол MicroLan. Прокладка и обеспечение надежной работы таких сетей стандартными методами всегда было делом дорогим и очень хлопотным. И если необходима сеть со скоростью передачи данных, ограниченной десятком килобит в секунду, то экономически целесообразным будет выбор именно MicroLan. Во-первых, передача данных в обоих направлениях идет по одному проводу. Во-вторых, каждая микросхема (даже если она не очень похожа на микросхему) содержит уникальный 64-битный номер, который записывается в нее в процессе производства. Это позволяет решить одновременно как минимум две задачи: адресация в сети и ее идентификация в приложениях, которые контролируют целостность сети и ее неизменность. На основе этого протокола фирмой Dallas Semiconductor была разработана принципиально новая модель промышленного контроллера, управляемого по IP. Этот контроллер, получивший название TiniBoard, может применяться как обычный промышленный контроллер, так и как система дистанционного управления, например, метеорологической станцией, тепличным хозяйством и т.п. Выбор типовых микросхем, поддерживающих протокол MicroLan довольно широк: в него входят цифровые термодатчики, устройства автоматической идентификации iButton, микросхемы EPROM, EEPROM, SRAM, часы реального времени, транзисторные ключи, цифровые потенциометры и т.п.
• 8051-совместимые микроконтроллеры. Для управления процессами фирмой Dallas Semiconductor были созданы несколько семейств микроконтроллеров с 8051-совместимой архитектурой. Но при этом сама реализация архитектуры сильно отличается от традиционной. Своеобразной ╚визитной карточкой╩ микроконтроллеров Dallas Semiconductor стали 4 такта на выполнение простейшей инструкции вместо привычных 12-ти. Соответственно, в зависимости от эффективности реализации программного кода, производительность этих микроконтроллеров выросла в 1,7 .. 2,9 раз по сравнению с классической архитектурой. Вторым значительным ╚но╩ стало наличие второго аппаратного порта UART. Довольно интересной является микроконтроллеры серии DS225x и DS500x. Разработанные специально для применения в приложениях, требующих защиты программного кода от взлома, они реализуют аппаратное шифрование программного кода с использованием 64-битного ключа. Кроме того, некоторые микроконтроллеры имеют встроенные часы реального времени, что значительно упрощает схему и удешевляет устройство в целом, не говоря уже о сокращении времени разработки.

  В последнее время появилось несколько интересных моделей микроконтроллеров, таких как DS80C390, имеющий встроенный математический сопроцессор, оперирующий с 16- и 32-разрядными операндами. Кроме всего прочего он имеет аппаратно реализованный сдвоенный контроллер интерфейса CAN версии 2.0. Это в совокупности с повышенной до 40 МГц тактовой частотой позволяет реализовывать довольно сложные системы с достаточно высокой вычислительной мощностью на микроконтроллере, имеющем 8-битное ядро. Другой новинкой является микроконтроллер DS89C420 - первый микроконтроллер Dallas Semiconductor, имеющий flash-память программ, максимальную тактовую частоту 50МГц с выполнением одной простейшей команды за один такт и позволяющий осуществлять внутрисхемное программирование с использованием одного из двух портов UART.

• Часы реального времени. Нет ничего дороже времени и нет более важной проблемы, чем его контроль. Для реализации этой проблемы Dallas Semiconductor разработал несколько семейств микросхем часов реального времени (RTC). В них вошли RTC с последовательным интерфейсом, с параллельным интерфейсом, фантомные часы, которые используют общую шину данных и адреса, но позволяющих производить обмен данными только во время, когда в шине присутствуют так называемые ╚запрещенные╩ комбинации сигналов, т.е. когда ни одно из устройств, подключенных к этой шине, не является активным. Таким образом, фантомные часы не занимают полезного адресного пространства. Отсюда и такое несколько странное название данного семейства. Большинство микросхем часов из данных семейств имеют встроенное ОЗУ. Особо следует отметить микросхемы часов со встроенной литиевой батареей, автоматически подключаемой при пропадании основного питания и гарантирующей сохранность данных в ОЗУ и управляющих регистрах в течение не менее 10 лет при отключенном питании.
• Датчики температуры. Еще одной существенной частью спектра устройств, производимых Dallas Semiconductor, являются цифровые датчики температуры. Преобразование аналогового значения напряжения, зависимого от температуры в цифровой код происходит прямо на кристалле, что позволяет избежать погрешностей, связанных с передачей аналогового сигнала к входам АЦП, а также сами АЦП. В среднем значение погрешности измеряемой температуры лежит в диапазоне от 0,5 до 2оС, что часто вполне достаточно для большинства приложений.

Также Dallas Semiconductor выпускает большой спектр супервизоров, от простейших генераторов сигнала сброса до сложных систем, следящих за несколькими источниками напряжения, температурой, текущим временем; цифровых потенциометров, от триммеров на восемь положений до сшестеренных на 256 положений с логарифмической характеристикой и с управлением по последовательному интерфейсу и/или с помощью обычных кнопок; цифровых линий задержек с диапазоном времени задержки от единиц наносекунд до микросекунд, программируемых и температурноскомпенсированных генераторов с точностью 2 ppm; контроллеров батарейного питания, включающих в себя функции зарядного устройства; SCSI терминаторов.

Dallas Semiconductor обеспечивает также еще и то, что невозможно купить даже за очень большие деньги - четким графиком работы и хорошим уровнем обеспечения своих потребителей необходимой информацией. Плотная сеть дистрибьюторов призвана не только обеспечить бесперебойные поставки компонентов, но и снабжать необходимой технической информацией всех заинтересованных потребителей, следить и всячески способствовать реализации коммерческих и государственных проектов. Почти двадцатилетний опыт работы Dallas Semiconductor показывает, что это единственный путь к успеху.