0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

高性能MCU五大特性助您轻松应对挑战!

STM32单片机 来源:德州仪器 作者:德州仪器 2021-08-04 16:01 次阅读

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。

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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,即可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。

5. 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 5,000 DMIPS/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。

编辑:jq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • mcu
    mcu
    +关注

    关注

    146

    文章

    16840

    浏览量

    349722

原文标题:技术干货 | 高性能 MCU 如何重塑行业?五大特性助您轻松应对挑战!

文章出处:【微信号:STM32_STM8_MCU,微信公众号:STM32单片机】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    雅特力发布高性能电机控制专用MCU

    近日,雅特力科技正式推出了其首款高性能电机控制专用MCU——AT32M412/M416。这款MCU专为出行工具、家电及工业控制等应用而设计,旨在满足市场对于高效、精准电机控制解决方案的迫切需求。
    的头像 发表于 11-01 18:11 332次阅读

    宝砾微25V双口充电管理高性能MCU支持PD协议

    USB Type-C and PD Source Controller | 1、特性* 集成高性能MCU ☆ 内置64KB程序存储器FLASH ☆ 2KB数据存储器(SRAM)* 模拟特性
    发表于 09-24 10:33

    施耐德电气全方位配电服务解决方案助力轻松应对各种挑战

    当上述问题出现时,你是否还在苦思解决之法?2024施耐德电气配电服务持续升级中!全能施管家出手,助力轻松应对各种挑战
    的头像 发表于 08-30 14:25 343次阅读

    聚徽触控-工控主板的五大优势分别是什么

    工控主板的五大优势主要如下:
    的头像 发表于 07-17 09:58 256次阅读

    EVASH + 云汉芯城战略合作 购买EVASH Ultra EEPROM,解决采购难题,轻松获取高性能存储解决方案!

    EVASH + 云汉芯城战略合作 购买EVASH Ultra EEPROM,解决采购难题,轻松获取高性能存储解决方案!
    的头像 发表于 06-26 18:38 293次阅读

    FRAM SF25C20晶圆合封MCU,满足小尺寸和高性能需求

    FRAM SF25C20晶圆合封MCU,满足小尺寸和高性能需求
    的头像 发表于 04-22 09:49 482次阅读
    FRAM SF25C20晶圆合封<b class='flag-5'>MCU</b>,满足小尺寸和<b class='flag-5'>高性能</b>需求

    智芯公司所属杭州万高成功推出高性能电机控制MCU芯片

    日前,智芯公司所属杭州万高成功推出高性能电机控制MCU芯片,这是一款运用电机控制创新技术的MCU芯片,内嵌低功耗32位CPU核,并集成了无感FOC单元(sensorless FOC)、运算放大器
    发表于 03-13 14:53 1331次阅读
    智芯公司所属杭州万高成功推出<b class='flag-5'>高性能</b>电机控制<b class='flag-5'>MCU</b>芯片

    AI PC元年,全球前五大PC厂商如何领跑?

    是19.8%、15%、10.6%和7.1%。 当前,包括群智咨询(Sigmaintell)IT研究总监李亚妤在内的分析师,以及广泛的从业者都认为,2024年是全球AI PC元年。那么,作为全球前五大PC厂商,如何应对这波产业机遇呢?
    的头像 发表于 02-26 08:09 3705次阅读
    AI PC元年,全球前<b class='flag-5'>五大</b>PC厂商如何领跑?

    电机的五大启动方式

    自动化小白必学!电机的五大启动方式
    的头像 发表于 01-09 10:39 817次阅读
    电机的<b class='flag-5'>五大</b>启动方式

    车用SiC碳化硅的五大难点和应对方案

    车用SiC碳化硅的五大难点和应对方案近年来,包括SiC在内的第三代半导体器件在汽车上的应用比例与日俱增。但在专业人士看来,这并不会是一个简单的事情。一以车用引线框架来看,尽管Si、碳化硅/氮化镓引线
    的头像 发表于 01-06 14:22 782次阅读
    车用SiC碳化硅的<b class='flag-5'>五大</b>难点和<b class='flag-5'>应对</b>方案

    持续性能优化,从容应对挑战——澜起科技全新第代津逮®CPU上市!

    澜起科技于今日正式向外界发布其全新第代津逮®CPU,旨在以多方面的性能优化应对AI、HPC、数据服务、网络/5G、存储等严苛工作负载的挑战。 澜起科技第
    的头像 发表于 12-18 10:27 401次阅读

    测试为先 | 泰克全新4系列B MSO,助您轻松应对多元挑战

    点击上方 “泰克科技” 关注我们! 面对升级挑战游刃有余 赋能工程师不断创新突破  泰克科技  当今时代,电子测试测量工程师面对的挑战更复杂、数据更庞大、时间更紧迫,需要快速提取信息和洞察。工程师
    的头像 发表于 12-15 17:40 431次阅读

    华为云三重优惠!云耀 L 实例轻松应对挑战助您企业更高效上云

    随着互联网的飞速发展,应用程序的迭代更新与快速上线成为企业成功的关键之一。在这个背景下,华为云推出的华为云耀云服务器 L 实例(以下简称:云耀 L 实例)成为开发者和企业的利器,为其提供了高性能
    的头像 发表于 12-01 11:05 309次阅读

    2分钱/MHz!轻松入手先楫高性能MCU——HPM5301打破芯纪录

    2023年11月24日,上海 - 国产高性能微控制器厂商上海先楫半导体科技有限公司(先楫半导体,HPMicro)今日宣布推出高性能HPM5300系列MCU最新款——HPM5301芯片。这款MC
    的头像 发表于 11-24 11:14 908次阅读
    2分钱/MHz!<b class='flag-5'>轻松</b>入手先楫<b class='flag-5'>高性能</b><b class='flag-5'>MCU</b>——HPM5301打破芯纪录

    LED驱动电源设计五大要点

    电子发烧友网站提供《LED驱动电源设计五大要点.doc》资料免费下载
    发表于 11-15 09:53 0次下载
    LED驱动电源设计<b class='flag-5'>五大</b>要点