自动化工厂和智能轿车的进一步发展需求高档联网、实时处理、边际剖析和更先进的电机操控拓扑。这些功用的参加使得对高功用微操控器 (MCU) 的需求快速添加,这种微操控器需求逾越传统MCU并供给类似处理器的功用。本文将介绍高功用Sitara™ AM2x MCU帮忙规划工程师战胜当时和未来体系应战的五大特性,如图1所示。
图1:Sitara AM2x高功用MCU的优势
完成更强壮的功用
MCU最近在内存大小、模仿功用集成和低功耗方面取得了不少前进。但在许多运用中,快速处理许多实时操控和传感器数据的才能相同重要。在自动化工厂中,可编程逻辑操控器(PLC)和机器人电机操控体系的处理要求已从每个内核大约100MHz添加到400MHz以上,并可能在未来三到五年内到达1GHz以上。
在一些运用场景中,MCU还需求更高的功用来满意处理需求,包含:
·日益添加的工业通讯,由于机器和中心数据体系需求经过各种协议同享许多数据。
·边际剖析以进行猜测性保护,使工厂平稳运转。
经过进步每个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可满意更高的功用要求。AM2434有四个内核,每个内核以800MHz运转,与传统MCU比较,它能够在工厂车间完成更快且更杂乱的数据处理、更低的推迟操控以及高速通讯。例如,更快、更顺利地操控机械臂能够进步操作安全性、出产功率、质量和吞吐量。
如需了解更具体内容,请阅览白皮书凭借 Sitara™ AM2x MCU 改造实时操控、网络和剖析功用
进步实时处理和剖析
跟着现代工厂自动化程度的进步,对实时数据剖析和操控的需求也在添加。许多传统体系经过多个MCU来处理这些不同的功用。高功用MCU,尤其是具有多核架构的MCU,能够经过在单个设备进步行数据处理和实时操控功用来完成更多体系集成。
Sitara AM2x MCU集成了快速数据收集功用和准确的实时操控外设,然后进行高速输入和处理数据。幻想一下,一个独自的MCU操控机械臂的电机,还集成了音频、电流和方位传感接口,以进步机器人与人类协作的安全性,这一切都是在没有其他MCU帮忙下完成的。或许集成音频输入及声响辨认和分类的MCU,可进步楼宇安全体系中的边际智能。经过在单个芯片上完成多种处理才能,高功用 MCU 不只能够使工业体系更智能,并且更实惠且更易于规划。
简化规划和完成软件复用
MCU的界说特征包含简略的体系规划和软件开发。Sitara AM2x MCU对易于运用的软硬件的希望不会改动,即便MCU功用和集成度变得与处理器更类似。
凭借Sitara AM2x MCU,工程师可持续取得以下体会:
·简略的软件开发环境和东西(例如根据实时操作体系的软件),支撑跨渠道重用,然后削减开发时刻和本钱。
·高效的实时使命办理和更简略的电源办理架构,可完成更具本钱效益的电源办理处理方案。
·经过优化的速度和低推迟功用,这得益于集成型随机存取存储器 (RAM)。
实时传感和呼应运用程序(例如PLC)有必要处理时刻约束的问题,以确保安全和接连运转。这意味着体系需求针对最坏景象下所需的时刻进行规划。供给易于运用的软件可帮忙您快速有效地规划此类体系。
经过存储器的灵敏性优化体系本钱
传统MCU具有板载非易失性存储器,例如闪存。可是,从自动化工厂到自动驾驶等运用中不断添加的数据处理需求给存储器的可扩展性带来了难题。此外,更快的中心处理器带来了两个难题:
·体系功用彻底依靠闪存速度和功用,尤其是在体系需求进行实时数据读写的情况下。
·受限于当时能够支撑非易失性存储器的处理工艺,例如16nm。
根据外部非易失性存储器架构的灵敏性,MCU规划工程师能够从中获益。凭借Sitara AM2x MCU,您无需更改MCU或从头规划电路板,就能满意不断添加的存储器需求,然后完成更灵敏的规划并下降开发本钱。AM2x器材的大型板载RAM和简略的软件架构处理了外部存储器的推迟和功用问题。
进步体系成效
传统MCU以低功耗著称,跟着运用转向高功用MCU,下降功耗依然至关重要。电源功率体现在规划师很注重的两个方面:
·每瓦功用(有源功耗功率)。散热超越2W至3W通常会导致传统MCU体系在本钱、分量和占用空间方面的问题,尤其是那些需求自动冷却办法(如散热器和电扇)的体系。因而,功用的进步不能与成份额的功耗添加相伴。高功用Sitara AM2x MCU可支撑超越5,000 DMIPS/W的功用。
·低功耗(关断)形式。MCU通常在较低占空比的环境中运转,鉴于高功用MCU选用先进工艺节点规划,其漏电流影响高于传统MCU。规划人员需求在电源门控技能和低功耗形式(如睡觉、深度睡觉、关机、仅实时时钟和输入/输出唤醒)方面不断立异。
结束语
高功用MCU让处理器等级的核算功用愈加可得,将为规划人员和客户体系敞开新的时机。跟着运用的不断演化和规划工程师在其体系中充分发挥高功用MCU的潜力,MCU立异者、产品规划人员和顾客都将体会到高功用MCU所带来的优点。