Пакетик новостей

Новые компоненты

Мультикор 12S - 240 МFLOPs уже в России!

Получены тестовые образцы и прошли лабораторные испытания первой ИМС базовой серии сигнальных контроллеров с плавающей точкой мини-конфигурации - Мультикор 12S (МС 12S), появление которой ликвидирует отставание отечественной промышленности от зарубежного уровня сигнальных контроллеров.

ГУП НПЦ "ЭЛВИС" и центр проектирования ОАО "АНГСТРЕМ" разработали и изготовили на зарубежной фабрике в июле этого года по технологии 0,25-мкм/5 металлов микросхему первого отечественного сигнального контроллера мини-конфигурации с плавающей точкой для микроминиатюрных высокоточных встраиваемых применений. Тестовая ИМС имеет размеры 5x5 мм2 и размещается в зарубежном пластиковом корпусе S208GD-50-5EL-1. По результатам измерений частота работы ИМС достигает на RISC-ядре 110 МГц, DSP - до 80 МГц. Мощность потребления не превышает 0,6 Вт. Это уникальная ИМС, не имеющая аналогов в мире, содержит в своем составе стандартное RISC-ядро с системой команд MIPS32 и оригинальное, масштабируемое и программируемое ядро цифрового сигнального процессора с плавающей точкой - DSP-ядро "ELcore12"^TM (ELVEES▓s core) минимальной конфигурации.

По общей классификации СБИС, разрабатываемых на базе платформы "МУЛЬТИКОР", МС-12 относится к сигнальным контроллерам мини-конфигурации с плавающей точкой.

ИМС МС 12xx сочетают в себе лучшее от обоих классов приборов: ИМС микроконтроллеров и ИМС цифровой обработки сигналов c плавающей точкой, что особенно важно для микроминиатюрных высокоточных встраиваемых применений, когда в рамках ограниченных габаритов приходится решать одновременно обе задачи: управления и обработки информации, включая сигналы и изображения. Новое дополнительное качество новой ИМС для пользователя микросхемы - возможность выбора оптимального для данного применения режима обработки, сбалансированного между пиковой производительностью и динамическим диапазоном обрабатываемых данных. Форматы обработки варьируются от байтных форматов с фиксированной точкой до высокоточных форматов: стандартного формата с плавающей точкой (IEEE754) или длинного плавающего формата 32E16. Кроме этого, для разработчика системы впервые обеспечивается уникальная возможность применения новых алгоритмов принятия решений в RISC-ядре на основе параллельно выполняемых процедур адаптивного анализа и обработки сигналов в DSP-ядре, что реализуется в одной микросхеме, что особенно важно для сверхминиатюрных применений.

Однотактное исполнение практически всех инструкций в обоих процессорных ядрах, минимальные скалярные задержки для сложных вычислений, привычный стандартный синтаксис ассемблера для DSP-ядра при возможности глубокого управления ресурсами операционного блока DSP-ядра, пиковые производительности, измеряемые сотнями миллионов операций с плавающей точкой - однозначно обеспечат успех новой отечественной ИМС.

Ранее разработанная в ГУП НПЦ "ЭЛВИС" и изготовленная на ОАО "АНГСТРЕМ" по технологии 0,54-мкм/3 металла, отечественная ИМС МС 11T является с точки зрения обеспечиваемых возможностей подмножеством ИМС МС 12S.

Запуск ИМС в серию планируется на начало 2004 г. Серийная ИМС будет содержать до 2 Мбит внутренней памяти и удовлетворять требованиям промышленного и военного стандартов. ИМС комплектуется инструментальным ПО разработки "ЭЛВИС" - "MCStudio" и обеспечивает работу OS LINUX 2.4.

Начаты поставки SDK для всех желающих на базе модуля СENTAURUS 2K.

Статья с описанием ИМС МС 12S будет опубликована в следующем номере нашего журнала.

Миниатюрные USB-коннекторы для портативных устройств

USB-коннекторы фирмы Molex новой серии mini-B занимают всего 1/8 часть пространства стандартных USB-коннекторов для портативной аппаратуры, такой как цифровые камеры, мобильные телефоны и карманные компьютеры. Миниатюрная серия полностью совместима со спецификацией USB 2.0, позволяющей передавать данные со скоростью до 480 Мбит/с.

Мини-коннекторы обеспечивают промышленный стандарт на миниатюрные интерфейсы и позволяют добиться заметного снижения размеров и веса. Наиболее популярные типы коннекторов новой серии доступны на складах фирмы SPOERLE.

Разъемы mini-B основаны на размере контакта 0,8 мм и имеют 5 штырьков - на 1 больше обычного USB для обеспечения будущих применений. Основные преимущества:

• 5000 циклов размыкания (1500 для стандартного USB);
• металлический экран и заземляющие штыри для защиты от электромагнитных наводок;
• защелка для защиты соединения;
• поддержка 30 В/1 А как для обычного USB.

Выпускаются два вида мини-разъемов: для установки через отверстие и для поверхностного монтажа (SMT). Оба типа имеют высоту 3,95 мм, это 1/3 высоты стандартного USB-B разъема для печатной платы. Разъем для SMT-версии имеет 4 широких лепестка для пайки и может поставляться на бобине для автоматизированной сборки. Фирма Molex поставляет также кабельный переходник на обычный USB-B длиной 1 м (другая длина делается только по запросу).

Новые H-мосты и предварительные схемы управления

Фирма Motorola предлагает семейство изделий для управления движением: низковольтные H-мосты, мощные H-мосты и схемы предварительного управления с внутренней защитой. H-мосты рассчитаны на напряжение до 40 В и ток до 10 А.

Существует много устройств для перемещения и передвижения, в которых двигатель работает в быстроменяющемся режиме с переменной нагрузкой: копиры, факсы, принтеры, сканеры, стеклоподъемники, кресла с электроприводом, устройства открывания дверей, управляющие машины и роботы. Управление мотором в таких устройствах осуществляется с помощью H-мостов, снабженных предварительными схемами управления.

Предлагаемые фирмой Motorola наборы микросхем предварительного управления делятся на 3 группы:

• MC33198D - одинарная NMOS предварительная схема управления с защитой от пониженного и повышенного напряжения и превышения токовой нагрузки, в корпусе SO8;
• MC33883DW - сдвоенная HS + IS предварительная схема управления с защитой от пониженного и повышенного напряжения и максимальным током 1 А, в корпусе SO20WB;
• MC33395DWB/TDWB - 3-фазная предварительная схема управления с защитой от пониженного и повышенного напряжения и понижения и превышения токовой нагрузки, в корпусе SO32WB.

На основе этих ИМС Motorola рекомендует использовать следующие наборы:

• для мощных моторов постоянного тока:
  • MC33883 - H-мост с MCU + управление мощностью на:
    MC68HC908MR4/8/16/32 + MC33689 $,
    MC9S12DP256 + MC33989 или MC33889;
• для 3-фазных моторов и BLDC-приложений:
  • MC33395/395T - 3-фазная предварительная схема управления + управление мощностью на:
    MC68HC908MR4/8/16/32 + MC33689,
    MC9S12DP256 + MC33989 или MC33889;
• для моторов постоянного тока малой и средней мощности:
  • MC33886, MC33887 - 5А H-мост, или MC33486 - 10А H-мост c MCU + управление мощностью на:
    MC68HC908MR4/8/16/32 + MC33689,
    MC9S12DP256 + MC33989 или MC33889.

Датчики ускорения для точных измерений

Фирма Motorola предлагает большой выбор датчиков ускорения в диапазоне от высокочувствительных сейсмодатчиков до устойчивых детекторов удара.

Не имеет значения, в одном или нескольких направлениях вам нужно измерять движения и ускорения, серия MMA микромеханических датчиков обеспечит компактное, надежное однокорпусное решение для точных измерений двунаправленных перемещений по осям X, X-Y и Z. Каждая ИМС из 5-В серии MMA выполнена на основе герметичного датчика движения массы, называемого g-ячейкой. Сила ускорения вызывает движение массивного элемента и приводит к изменению емкости g-ячейки. В дополнение к цепям формирования и усиления сигнала ИМС содержит фильтр нижних частот, цепь термокомпенсации и схему самокалибровки, позволяющую исключить ошибочные сигналы о движении.

Другие характеристики:

• чувствительность до 1200 mV/g;
• полный диапазон измерений до ±250g;
• линейный выходной сигнал;
• высокая устойчивость к ударам;
• идеально подходит к интерфейсам с АЦП;
• недорогой пластиковый корпус для поверхностного монтажа или для монтажа через отверстия.

Датчики могут применяться в игровых консолях, автомобильных датчиках столкновений, для контроля вибраций, защиты от резкого вождения, диагностики в спорте, контроля балансировки колес, в сейсмологии и медицинских приборах.

Новая серия измерителей H8.300L SLP компании Renesas

Последнюю версию линейки H8/300L со сверхнизким потреблением (Super Low Power - SLP) предлагает компания Renesas. Эта серия широко применяется на Европейском рынке в измерительных устройствах различного назначения - счетчиках коммунальных услуг, медицинских инструментах, системах безопасности, автомобильных приборных панелях.

В новую линейку входят два прибора семейства флэш - H8/38004F и H8/38024F, отличающиеся низкой стоимостью.

Важной отличительной особенностью данных микросхем является низкое рабочее напряжение - до 2,2 В. Это идеально для многих приложений с очень малой потребляемой мощностью. В состав ИМС входят процессорное ядро с частотой 10 МГц, тактовый генератор 32 кГц, 32-Кбит Flash, 32-Кбит ROM, 1-Кбайт SRAM, 4 10-разрядных АЦП, схема управления LCD 25x4, несколько таймеров разных типов (включая будильник), интерфейсы, встроенный дебуггер программ. Поставляются в корпусе с 64 выводами.

Микросхемы идеально подходит для работы в портативных цифровых медицинских термометрах и измерителях давления крови.

РАЗНОЕ

Портативный радар видит сквозь стены

Компания Cambridge Consultants (CCL) успешно продемонстрировала принципиально новую технологию радиолокации, позволяющую "видеть сквозь стены". Низкочастотный радар позволяет определить местонахождение людей внутри помещений, отследить их перемещение, или, например, обнаружить дышащего человека под развалинами здания.

Новая технология позволяет с помощью портативного устройства получать изображения внутренних помещений как в плане, так и в поперечном разрезе. В настоящее время компания работает над превращением прототипа, успешно продемонстрировавшего эффективность методики, в реальный продукт, предназначенный для использования в военных целях и при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Новая технология стала результатом развития другой пионерской разработки компании - автомобильного радара. В результате система, позволяющая заглядывать за стены, получилась необычно компактной: она умещается в чемоданчике размером с ноутбук, а питание е╦ осуществляется с помощью батареек.

Устройство, размещенное у стены, даже на расстоянии нескольких метров от не╦, генерирует импульсы низкой частоты, которые могут проходить через стены толщиной до 25 см, и выявлять местонахождение предметов, расположенных или перемещающихся внутри. Массив датчиков позволяет получать изображение как в плане, так и в разрезе, что дает возможность определить, что именно происходит в закрытом помещении, оценить высоты объектов и их точное положение. Помимо самого устройства, компания разработала программное обеспечение с исключительно дружественным пользователю интерфейсом. Оно дает возможность строить поперечные сечения внутреннего объема в различных плоскостях, получать трехмерные изображения объектов, отслеживать их перемещение. Поле зрения системы - 120 градусов, дальность действия - от 5 до 10 м.

В настоящее время разработчики планируют создать консорциум из организаций, заинтересованных в устройстве такого рода.

Шумовой термометр

Новый термометр позволяет чрезвычайно аккуратно оценить чрезвычайно низкие температуры - причем без калибрации. Его работа основываетсся на электрических колебаниях - дробовом шуме. Если изменить действующее на датчик напряжение, то колебания могут измениться на шум другого рода, называемый шумом Джонсона. Напряжение, при котором происходит это изменение, зависит от температуры. Лафе Шпитц из Йельского университета и его коллеги надеются, что их термометр станет стандартом для измерения температуры вплоть до одной сотой градуса выше абсолютного нуля.

При таких температурах происходят явления, которых не встретишь в повседневной жизни. Законы квантовой механики начинают доминировать над материей. В пределах нескольких градусов от абсолютного нуля металлы становятся сверхпроводниками, а жидкости превращаются в сверхтекучие. Если температура опускается ещ╦ ниже, возникает новое состояние вещества - конденсат Бозе-Эйнштейна. Для экспериментов в этом криогенном мире необходима точность и быстрота измерений на достаточно большом диапазоне температур.

Термометр дробового шума удовлетворяет всем этим требованиям. Смонтированный на кремниевом чипе, он действует при температуре от 0,01 градуса по Кельвину до комнатной температуры. При этом он в пять раз точнее прибора, ныне используемого для измерения сверхнизких температур, а последовательные его измерения отличаются не более, чем на одну десятитысячную градуса.

Самое удачное, что этот прибор вообще не нужно калибровать. Показания этого термометра - то есть электрический ток - переводятся в температуру с помощью единственной физической константы - заряда электрона. Дробовой шум возникает в любых электрических цепях, где ток создается электронами, проходящими через преграду.

Грядет эра MRAM

Проблема хранения информации присуща практически всем электронным устройствам, независимо от области их применения. Оптимальный баланс между скоростью, надежностью и ценой, к сожалению, до сих пор не достигнут. Если вдумчиво рассмотреть технологии оперативной памяти, то можно увидеть, что за последние 10 лет ничего в них кардинально не менялось. DRAM - достаточно быстрая и требует постоянного питания, статическая память - очень быстрая, но также требует постоянного питания, и к тому же она дорогая. Флэш-память не требует постоянного питания, но медленная, дорогая и малонадежная.

Компании Motorola и IBM, кажется, нашли решение проблемы - магниторезистивное ОЗУ. MRAM (Magnetic random access memory), как будет называться новое воплощение этой технологии, дешевая, быстрая и не требует постоянной подпитки электроэнергией. В отличие от обычных технологий, используемых в ОЗУ, которые работают с электрическими зарядами, MRAM основана на эффектах магнетизма. По сути, это новый виток использования давным-давно известных принципов записи информации, которые в сво╦ время позволили создать ленты для записи звука и видео и жесткие диски. Когда-то оперативная память больших компьютеров также была сделана на основе магнитных сердечников, и теперь эта технология возвращается на новом уровне, с учетом всех современных требований по емкости и миниатюрности. Разработчики считают, что MRAM сможет заменить все используемые сейчас виды ОЗУ и Flash-памяти в тех случаях, когда требуется низкое энергопотребление и надежность хранения данных, как, например, в КПК и портативных компьютерах. Начало коммерческого применения новых модулей ожидается в 2004 году. Более подробно ознакомиться с технологией можно на сайте Howstuffworks.com.

Прозрачные транзисторы в 10 раз быстрее обычных

Хидео Хосоно с коллегами из организации "Японская наука и технология" (Кавасаки) и Токийского технологического института создали новый тип прозрачных высокоскоростных транзисторов, в десять раз более быстрых, чем существующие, которые считаются переходом к оптоэлектронике следующего поколения.

В качестве основы транзистора был использован однокристальный тонкопленочный оксидный полупроводник. Такие материалы широко используются в качестве пассивных слоев в дисплейных панелях и солнечных батареях. Однако это изоляторы, а поэтому они не пригодны для создания активных электронных компонентов.

Группе Хосона удалось создать прозрачный полевой транзистор с очень высокой подвижностью электронов, обусловленной отсутствием дефектов в однокристальной пленке. Такие транзисторы можно будет использовать для создания "невидимых контуров", которые найдут применение в прозрачных дисплеях и проекторах.

Однако пока производство все еще достаточно дорогое, но, как считают ученые, важна уже сама продемонстрированная возможность таких устройств.

Hitachi представляет новый микровинчестер на 4 Гб

Подразделение компании Hitachi - Hitachi Global Storage, недавно купившее весь бизнес компании IBM по разработке и производству жестких дисков, объявило о том, что скоро на рынок будут выпущены накопители Microdrive емкостью 4 Гб. Диск весит всего 16 г и реализован, как и прежние модели, в форм-факторе CompactFlash. По словам разработчиков, главное отличие новинки заключается в возросшей в 70 раз скорости обмена данными. Однако для использования нового микровинчестера устройство обязательно должно поддерживать файловую систему FAT32. Сэмплы новых дисков уже получили ведущие производители цифровой электроники, такие как Sony, Kodak, Minolta, Pentax и Sigma.

4-Гб Microdrive появится на прилавках уже в ноябре этого года. Стоить он будет около $500. Цена немаленькая, и, скорее всего, новый диск будет мало популярным в мире КПК, а первыми покупателями будут владельцы дорогих профессиональных цифровых фотокамер, для которых скорость обмена и большой объем хранения данных будут важнее высокой цены. Также Hitachi предложит и 2-Гб вариант микродиска, но, сколько он будет стоить, пока неизвестно.