探討8位向32位轉(zhuǎn)換之決策

1、探討8位向32位轉(zhuǎn)換之決策 e絡(luò)盟社區(qū)致力于服務(wù)設(shè)計工程師已有8年時光。在這段時光內(nèi)，技術(shù)不斷進展，32位架構(gòu)上市，使得工程師能夠前所未有地推動其設(shè)計，我們也得以親眼見證了微控制器市場的進展變幻。在全世界天天用法的數(shù)十億件設(shè)備中，許多仍然采納傳統(tǒng)的8位和16位微控制器。無數(shù)嵌入工程師是跟著這些較老的架構(gòu)一起成長起來的，這些架構(gòu)成本低、功耗低而且非常容易，即使32位設(shè)備進展迅猛也沒有阻礙它們的受歡迎程度。但是，32位設(shè)備聲望漸隆，我們有須要對這個新架構(gòu)的差異、優(yōu)勢和機遇舉行具體解釋?，F(xiàn)在，每個新項目都需要先回答下列問題：繼續(xù)采納8位架構(gòu)會錯過什么？32位架構(gòu)能夠提供什么？32位設(shè)備目前占領(lǐng)著嵌入

2、式銷售的率先地位，我們是否應(yīng)當(dāng)立刻實行行動以避開落后？幸運的是，我們的行業(yè)創(chuàng)新永無止境。有了（）、及其它設(shè)備所采納的 - m0+等內(nèi)核，32位處理器就能夠媲美傳統(tǒng)8/16位mcu的實力，同時還能夠提供眾多的優(yōu)勢，讓升級變得極具吸引力。+內(nèi)核為轉(zhuǎn)換而生，它的32位功能可將項目提升到一個全新的高度。為什么要向32位轉(zhuǎn)換？假如你問學(xué)工程的新生為什么要從8位向32位轉(zhuǎn)換，那么你可能會得到這么一個明確的答案：32位是8位的4倍，位越高固然越好！事實上事情并非那么容易，不過32位mcu非常重要自有其無數(shù)令人信服的理由，即使對于 “傳統(tǒng)的”8位和16位項目來說也是如此。 提高性能：向32位內(nèi)核轉(zhuǎn)換之后，相對

3、于目前用法的8位和16位架構(gòu)來說，每mhz性能可以提高2-40倍。你可以獲得更快的32位數(shù)學(xué)運算處理速度，以及單周期32位乘法運算。而且，你還可以獲得單周期io，用于位拆裂和軟件協(xié)議。全部這些功能開啟了全新的可能性，涉及軟件堆棧（、等）、rtos、高級ui等等，而且還剩余充沛的處理能力用于應(yīng)用軟件的自定義功能。 提高能源效率：cortex-m0+內(nèi)核效率極高，其coremark/ma較8位或16位競爭性產(chǎn)品高達2倍。嵌入式系統(tǒng)結(jié)合這種強大的cortex-m0+內(nèi)核，可以更快地完成任務(wù)并返回睡眠模式，從而節(jié)約能源。即使睡眠模式也能夠很好地節(jié)約功耗：在飛思卡爾kinetis l 系列產(chǎn)品上進入9種

4、模式中的最深度睡眠模式時，其功耗低至 提高代碼密度：似乎違背直覺的是，用法32位處理器將導(dǎo)致代碼長度減小。不過，cortex-m0+內(nèi)核用法thumb-2命令，其中許多命令僅占用16位閃存。而且請記住，8位處理器上的許多命令實際長于8位。此外，視詳細應(yīng)用而定，8位命令的多個字節(jié)可以用32位mcu的一個命令取代，就像下面的16位乘法運算一樣。結(jié)果顯示，向用法thumb-2命令的32位架構(gòu)轉(zhuǎn)換，可以極大地提高代碼密度。 可擴展：當(dāng)項目和性能需要提升時，捆綁于某個創(chuàng)造商提供的某個8位架構(gòu)的裝置不再是阻礙。32位設(shè)備注意c碼而非裝置，因此削減了開發(fā)和調(diào)試的時光，并且可以越發(fā)簡便地將代碼移植至新的設(shè)備。

5、隨著32位arm mcu在全世界廣泛普及，軟件生態(tài)系統(tǒng)將變得非常浩大，并且還將不斷擴展。但是你覺得這一切聽起來真不錯，但我仍然需要8/16位mcu為我的應(yīng)用提供較小的尺寸、較低的成本和易于用法的特點。幸運的是，32位mcu也能夠做到這些： 尺寸：正如飛思卡爾kinetis kl03系列產(chǎn)品上所見，32位mcu的尺寸小至1.6x2.0毫米，是世界上最小的arm mcu，所以十分小的尺寸也能夠提供卓越的32位性能。 成本：設(shè)備起步價低至0.49美分，所以32位mcu甚至可以用于此前望成本興嘆的各種應(yīng)用。而且由于代碼密度提高，所以需要的閃存也比較少。 復(fù)雜性：令人稱奇的是，32位架構(gòu)在某些方面事實上

6、更為容易。有了32位地址空間，便無需對內(nèi)存地址舉行分頁，所以可以挺直拜訪。cortex-m0+內(nèi)核架構(gòu)擁有一個全功能干擾控制器，可簡化干擾處理。此外，32位架構(gòu)還附帶一個追蹤緩存，可以便利調(diào)試，并給希翼繼續(xù)用法裝置的用戶僅提供56條命令，這樣一來，向32位“跨躍”的一大步從復(fù)雜性的角度來說更像是一小步。利用32位開綻開發(fā)工作：用法32位arm內(nèi)核的主要優(yōu)勢之一，在于海量的可用軟件和硬件，其中包括大量兼容的編譯器和調(diào)試器。當(dāng)項目在cortex-m0+和更為強大的cortex-m4等內(nèi)核之間舉行調(diào)節(jié)時，我們可以非常簡便地重復(fù)用法各種硬件和軟件。此外，由于飛思卡爾kinetis mcu引腳和模塊具備

7、兼容性，并且該系列的設(shè)備數(shù)以百計，所以沿著性能/閃存曲線上下移動十分簡便。飛思卡爾進一步促進了32位的開發(fā)工作，推出了processor expert軟件建模工具和mqx-lite實時操作系統(tǒng)（rtos），有助于快速啟動和推動全新的32位項目。processor expert軟件建模工具是一種gui補充工具，用于代碼生成，可創(chuàng)建客戶化的驅(qū)動程序，從而極大地縮短開發(fā)時光。mqx-lite rtos是mqx rtos的簡化版，特地針對內(nèi)存低于4kb的微控制器設(shè)計。rtos驅(qū)動程序來自于processor expert軟件建模工具，mqx-lite rtos是mqx rtos的子集，因此將來可輕松升

8、級至更為強大的設(shè)備。它很好地補充了processor expert軟件建模工具，而且對于帶有usb功能的設(shè)備，它還提供一個usb補充堆棧。下一步現(xiàn)在你想嘗試一下32位架構(gòu)，但是應(yīng)當(dāng)從哪里著手呢？幸好，有許多主板提供很好的32位評估平臺，你花不到一個匹薩的錢就能夠買到。frdm-kl05z 十分適合你初涉32位領(lǐng)域，它引腳兼容飛思卡爾的8位s08設(shè)備。frdm-kl26z增強了usb和更多先進的外圍模塊，而frdm-kl46z還進一步支持usb和segment 。或者，假如5v io和電氣牢靠性對于你的應(yīng)用至關(guān)重要，那么frdm-ke02就是你要找的主板。全部這4個薄荷錫盒大小的主板均為cort

9、ex-m0+內(nèi)核，并采納了processor expert軟件建模工具、mqx-lite rtos、usb補充堆棧等。此外，這些主板還內(nèi)置了一個稱為opensda的調(diào)試，所以一條容易的usb電纜便可提供你所需要的所有調(diào)試、串行通信和閃存編程功能。而且，這些主板以及囫圇飛思卡爾freedom開發(fā)平臺系列均兼容arduino 擴展板，并可提供數(shù)字與模擬io引腳。評估套件很好地解釋了其中的各種可能性，它將frdm-kl25z 飛思卡爾freedom開發(fā)平臺和mems傳感器評估擴展板相結(jié)合，使kinetis l mcu能夠獲得各種先進的傳感器，以便探究周圍的世界。在囫圇學(xué)習(xí)過程中，務(wù)必和其他工程師保持疏遠聯(lián)系，e絡(luò)盟社區(qū)可以提供這方面的支持。通常，你所瀕臨的問題，其他工程師已經(jīng)有了解決計劃，從這一點上來講，網(wǎng)絡(luò)社區(qū)是一個不錯的資源。32位的將來科技從未