高性能MCU重塑行业的5大特性

发布者:EE小广播最新更新时间:2021-07-28 来源: EEWORLD关键字:MCU  微控制器 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

image.png


自动化工厂和智能汽车的进一步发展需要高级联网、实时处理、边缘分析和更先进的电机控制拓扑。这些功能的加入使得对高性能微控制器 (MCU) 的需求快速增长,这种微控制器需要超越传统MCU并提供类似处理器的功能。本文将介绍高性能Sitara™ AM2x MCU帮助设计工程师克服当前和未来系统挑战的五大特性,如图1所示。


 image.png

图1:Sitara AM2x高性能MCU的优势


实现更强大的性能


MCU最近在内存大小、模拟功能集成和低功耗方面取得了不少进步。但在很多应用中,快速处理大量实时控制和传感器数据的能力同样重要。在自动化工厂中,可编程逻辑控制器(PLC)和机器人电机控制系统的处理要求已从每个内核大约100MHz增加到400MHz以上,并可能在未来三到五年内达到1GHz以上。


在一些应用场景中,MCU还需要更高的性能来满足处理需求,包括:


日益增加的工业通信,因为机器和中央数据系统需要通过各种协议共享大量数据。

边缘分析以进行预测性维护,使工厂平稳运行。


通过提高每个MCU内核的时钟速度以及在同一芯片上集成多个MCU内核,Sitara AM2x MCU可满足更高的性能要求。AM2434有四个内核,每个内核以800MHz运行,与传统MCU相比,它能够在工厂车间实现更快且更复杂的数据处理、更低的延迟控制以及高速通信。例如,更快、更顺畅地控制机械臂可以提高操作安全性、生产效率、质量和吞吐量。


如需了解更详细内容,请阅读白皮书借助 Sitara™ AM2x MCU 革新实时控制、网络和分析性能


提升实时处理和分析


随着现代工厂自动化程度的提高,对实时数据分析和控制的需求也在增加。很多传统系统通过多个MCU来处理这些不同的功能。高性能MCU,尤其是具有多核架构的MCU,可以通过在单个设备上进行数据处理和实时控制功能来实现更多系统集成。


Sitara AM2x MCU集成了快速数据采集功能和精确的实时控制外设,从而进行高速输入和处理数据。想象一下,一个单独的MCU控制机械臂的电机,还集成了音频、电流和位置传感接口,以提高机器人与人类协作的安全性,这一切都是在没有其他MCU协助下实现的。或者集成音频输入及声音识别和分类的MCU,可提高楼宇安全系统中的边缘智能。通过在单个芯片上实现多种处理能力,高性能 MCU 不仅可以使工业系统更智能,而且更实惠且更易于设计。


简化设计和实现软件复用


MCU的定义特征包括简单的系统设计和软件开发。Sitara AM2x MCU对易于使用的软硬件的期望不会改变,即使MCU性能和集成度变得与处理器更相似。


借助Sitara AM2x MCU,工程师可继续获得以下体验:


简单的软件开发环境和工具(例如基于实时操作系统的软件),支持跨平台重用,从而减少开发时间和成本。

高效的实时任务管理和更简单的电源管理架构,可实现更具成本效益的电源管理解决方案。

经过优化的速度和低延迟功能,这得益于集成型随机存取存储器 (RAM)。


实时传感和响应应用程序(例如PLC)必须处理时间限制的问题,以确保安全和连续运行。这意味着系统需要针对最坏情形下所需的时间进行设计。提供易于使用的软件可帮助您快速有效地设计此类系统。


通过存储器的灵活性优化系统成本


传统MCU具有板载非易失性存储器,例如闪存。但是,从自动化工厂到自动驾驶等应用中不断增加的数据处理需求给存储器的可扩展性带来了难题。此外,更快的中央处理器带来了两个难题:


系统性能完全依赖闪存速度和性能,尤其是在系统需要进行实时数据读写的情况下。

受限于当前可以支持非易失性存储器的处理工艺,例如16nm。


基于外部非易失性存储器架构的灵活性,MCU设计工程师可以从中受益。借助Sitara AM2x MCU,您无需更改MCU或重新设计电路板,就能满足不断增长的存储器需求,从而实现更灵活的设计并降低开发成本。AM2x器件的大型板载RAM和简单的软件架构解决了外部存储器的延迟和性能问题。


提高系统功效


传统MCU以低功耗著称,随着应用转向高性能MCU,降低功耗仍然至关重要。电源效率体现在设计师很重视的两个方面:


每瓦性能(有源功耗效率)。散热超过2W至3W通常会导致传统MCU系统在成本、重量和占用空间方面的问题,尤其是那些需要主动冷却措施(如散热器和风扇)的系统。因此,性能的提高不能与成比例的功耗增加相伴。高性能Sitara AM2x MCU可支持超过5,000DMIPS/W的性能。


低功耗(关断)模式。MCU通常在较低占空比的环境中运行,鉴于高性能MCU采用先进工艺节点设计,其漏电流影响高于传统MCU。设计人员需要在电源门控技术和低功耗模式(如睡眠、深度睡眠、关机、仅实时时钟和输入/输出唤醒)方面不断创新。


结束语


高性能MCU让处理器级别的计算性能更加可得,将为设计人员和客户系统开启新的机会。随着应用的不断演变和设计工程师在其系统中充分发挥高性能MCU的潜力,MCU创新者、产品设计人员和消费者都将体验到高性能MCU所带来的好处。


其他资源


利用 TMDS243GPEVM 评估模块开始开发。

有关Sitara AM2x培训资源,请访问MCU+ Academy。


关键字:MCU  微控制器 引用地址:高性能MCU重塑行业的5大特性

上一篇:聚焦新冠疫苗冷链,复旦微电子助力完善冷链物流配送管理
下一篇:芯片缺货潮流下,APM32 MCU替代加速

推荐阅读最新更新时间:2024-11-17 12:50

MCS-51单片机指令系统总结
MCS-51单片机指令系统共111条指令,按功能分为五类: (1)数据传送类 28 (2)算术操作类 24 (3)逻辑运算类 25 (4)控制转移类 17 (5)位操作类 17 (1)数据传送类 28 MOV A,Rn ;寄存器传送到累加器 MOV A,direct ;直接地址传送到累加器 MOV A,@Ri ;累加器传送到外部RAM(8 地址) MOV A,#data ;立即数传送到累加器 MOV Rn,A ;累加器传送到寄存器 MOV Rn,direct ;直接地址传送到寄存器 MOV Rn,#data ;累加器传送到直接地址 MOV direct,Rn ;寄存器传送到直接地址 MOV direct,direct ;直接地
[单片机]
以51单片机为例,一个简单的串口通信协议C程序
/************************************************** 文件说明:以51单片机为例,一个简单的串口通信协议C程序, 协议以0XAA开头,以0XCC,0X33,0XC3,0X3C结尾,数据长度不一定 *************************************************/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int bit RXAAOK; //接收到0XAA开头标志 bit RXFRMOK; //接收一帧完整数据标 //接收中断中如果是完整一条数
[单片机]
单片机最小系统详解
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统. 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 说明 复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合 电容电压不能突变 的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算
[单片机]
篮球比赛计时器的51单片机proteus仿真
51单片机仿真计时器的原理图: 部分源程序预览: #include main.h #include delay.h #include keypad.h #include display.h void main() { INT0_Initial(); Time0_Initial(); delay_ms(10); LED = 0; while(1) { switch(key_value) { case 12: { num1 ++;key_value = 0;
[单片机]
篮球比赛计时器的51<font color='red'>单片机</font>proteus仿真
想学单片机怎么入手?学单片机前先学什么?
看到身边的很多电子产品都涉及到单片机,自己身边又有很多同学或者同事从事嵌入式单片机程序开发,工资普遍也比较高。 对于背后无人,家里无矿的普通人,掌握这样一门技术无疑作为成年人最靠谱的安全感。 从事电子开发的兄弟们都知道,软件工程师的工资普遍还是比较高,有个1-2年经验,大概工资在15K左右,有3-4年工作经验的可以拿到18-22K. 从自己比较熟悉的专业转向一个新的陌生的专业,总是有一些挑战的。 任何学习都是要先下定决心,持之以恒才行。 确定自己想学单片机的伙伴们,大家不要太过心急,心急往往会走弯路,会浪费更多的时间和金钱。 首先要对单片机开发有一个比较全面了解,然后再做好规划,按照规划逐步落实。 按照规划,坚持学习个2-3个
[单片机]
瑞萨发布10个型号32位CISC微控制器H8SX系列
2008 年 6 月 9 日 ,瑞萨科技 正式 推出四个家族总共 10 个型号 ( 15 个型号名称 ) 产品 —— 分别命名为 H8SX/1645 、 H8SX/1635 、 H8SX/1665 和 H8SX/1655 。这些器件均为32位CISC(复杂指令集计算机)微控制器H8SX系列的产品,具有增强的模拟外设功能,包括更快的A/D转换和更高精度的D/A转换。这些新品的样品将从2008年9月开始依次在日本交付。 这四个家族的微控制器是瑞萨目前的H8SX/1648、H8SX/1638、H8SX/1668R和H8SX/1658R产品的后续产品,可以提供增强的模拟外设功能,同时保持了与这类产品的引脚兼容
[新品]
单片机C51编程规范
1单片机C51编程规范- 前言   为了提高源程序的质量和可维护性,从而最终提高软件产品生产力,特编写此规范。 2 单片机C51编程规范-范围   本标准规定了程序设计人员进行程序设计时必须遵循的规范。本规范主要针对C51编程语言和keil编译器而言,包括排版、注释、命名、变量使用、代码可测性、程序效率、质量保证等内容。 3 单片机C51编程规范-总则 l 格式清晰 l 注释简明扼要 l 命名规范易懂 l 函数模块化 l 程序易读易维护 l 功能准确实现 l 代码空间效率和时间效率高 l 适度的可扩展性 4 单片机C51编程规范-数据类型定义 编程时统一采用下述新类型名的方式定义数据类型。 建立一个datatype.h
[单片机]
基于MSP430F149单片机的GPS定位数据采集系统设计
   O 引言   GPS(Global Positioning System,全球卫星定位系统)以其高精度、全天候、全天时的特点,在定位、导航、测距、授时遥感等领域广泛应用,并得到了快速的发展。设计一种基于嵌入式系统的 GPS 定位数据采集系统,根据GPS信号接收原理和嵌入式技术,该设计完成了基于单片机和计算机实现GPS 数据采集 ,并以良好的人机界面显示出系统所处的经纬度、海拔高度、X,Y坐标以及日期等信息,该系统已应用于某外场的车载定位试验中,代替了以前人工记录定位数据的烦琐,提高了效率。    1 系统描述   本设计利用TI的低功耗 MSP430F149 单片机的双串行接口,一路将GPS接收模块接收的定
[单片机]
基于MSP430F149<font color='red'>单片机</font>的GPS定位数据采集系统设计
小广播
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved