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XMOS公司的xCORE架構MCU是一種全新理念的32位MCU，它用軟件IP的方式實(shí)現了傳統MCU的硬件外設，可以靈活地實(shí)現不同數量的外圍接口。同時(shí)，xCORE架構極大地提升了外部事件響應速度。XMOS最新的CORE-XA芯片架構，通過(guò)集成低功耗ARMCortex-M3內核，更是能夠覆蓋對功耗敏感的更廣闊的市場(chǎng)應用。 xCORE架構MCU的特點(diǎn) XMOS公司企業(yè)傳播總監Andy Gothard介紹說(shuō)，xCORE架構MCU使用戶(hù)能夠用簡(jiǎn)單的代碼實(shí)現類(lèi)似SoC的芯片。傳統的MCU外設(如UART、以太網(wǎng)、US B、SPI、CAN總線(xiàn)等)固定，不能更改，xCORE可以通過(guò)軟件調用IP的方法，實(shí)現不同數量的串口和以太網(wǎng)等接口，使用戶(hù)可以根據需求進(jìn)行變更。 xCORE技術(shù)由英國B(niǎo)ristol大學(xué)的教授研發(fā)，它將芯片里同一個(gè)內存單元分開(kāi)成邏輯上不同的核，執行并行運算。統一的CPU處理中心分出的多個(gè)邏輯核擁有各自獨立的系統，能夠并行處理外部事件，所有外設都能通過(guò)內核實(shí)現。 傳統MCU的累加器通過(guò)總線(xiàn)與外設進(jìn)行通信，其優(yōu)點(diǎn)是外設可以直接使用，但是存在著(zhù)中斷和總線(xiàn)競爭。另外，累加器取指令要經(jīng)過(guò)流水線(xiàn)和緩存，使得實(shí)時(shí)性變差。如果外部事件較多，MCU在處理完某個(gè)I/O口輸入，再從另一個(gè)I/O口輸出，其上升沿將會(huì )有很大抖動(dòng)。xCORE架構拋開(kāi)傳統的MCU架構，沒(méi)有緩存、中斷和流水線(xiàn)，而是并行執行，可以預測所有事件的執行。因此，xCORE極大地提升了外部事件響應速度，無(wú)論有多少外部事件發(fā)生，其輸出的抖動(dòng)都非常小。 xTIME調度中心在硬件上實(shí)現了實(shí)時(shí)操作系統。xCORE實(shí)現了實(shí)時(shí)操作系統的任務(wù)處理，硬件響應端口是實(shí)時(shí)性的I/O，能夠很大程度減輕內部xCORE的負擔，完成不需要其執行的任務(wù)。要實(shí)現以太網(wǎng)、USB、UART等接口，不需要增加硬件實(shí)現，而是采用軟件實(shí)現硬件功能。并且，每條指令都是單周期指令，可以用工具預測出運行任務(wù)所需要的時(shí)間。 在軟件開(kāi)發(fā)方面，Andy Gothard指出，xCORE MCU采用C或C++進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而FPGA開(kāi)發(fā)需要編寫(xiě)硬件描述語(yǔ)言。在中國，采用C或C++編程的工程師要比采用HDL或Verilog的工程師多，這樣更方便工程師運用，再加上XMOS工具簡(jiǎn)單易用，產(chǎn)品非常容易上手。 【分頁(yè)導航】 第1頁(yè)：xCORE架構MCU的特點(diǎn) 第2頁(yè)：xCORE架構MCU的應用案例 第3頁(yè)：新系列CORE-XA架構MCU的改進(jìn) xCORE架構MCU的應用案例 xCORE MCU的性能與中低端FPGA接近，但是其功耗和售價(jià)比FPGA低很多。與傳統MCU相比，其價(jià)格相差不大，但其性能是32位通用MCU的十倍。Meridian公司早期Hi-Fi音頻產(chǎn)品采用MCU、DSP、FPGA以及一些接口芯片設計，這樣需要用多個(gè)工具設計，并且電路板會(huì )做得很大。后來(lái)，該公司采用一顆xCORE MCU替代了早期采用多顆芯片的做法。一顆芯片就實(shí)現了所有功能，并且它的性能更好，電路板更小，開(kāi)發(fā)工具也只需要一套。 SONY Walkman耳機放大器PHA2是xCORE MCU的另一個(gè)案例。它不經(jīng)過(guò)手機內部的CODEC(最多48kHz采樣率)處理，而是通過(guò)USB口與手機相連，可以192kHz的采樣率還原真實(shí)聲音。這對MCU的要求非常高，需要準確地還原聲音的每個(gè)細節，對處理速度、響應性能要求非常高。xCORE就非常適合這類(lèi)應用。另外，激光切割機采用一顆xCORE MCU就實(shí)現了對六個(gè)電機高速、精確的同步控制。 【分頁(yè)導航】 第1頁(yè)：xCORE架構MCU的特點(diǎn) 第2頁(yè)：xCORE架構MCU的應用案例 第3頁(yè)：新系列CORE-XA架構MCU的改進(jìn) 新系列CORE-XA架構MCU的改進(jìn) CORE-XA架構MCU是XMOS最新系列MCU產(chǎn)品(見(jiàn)圖)。它在xCORE架構中加入了一個(gè)ARM Cortex-M3低功耗內核(7個(gè)xCORE核+1個(gè)Cortex-M3核)，并保留了其低功耗外設。它能夠覆蓋對功耗要求較高的采用電池供電的應用市場(chǎng)。該MCU是XMOS與Silicon Labs旗下ENERGY Micro合作推出的產(chǎn)品，XMOS把Silicon Labs低功耗的優(yōu)勢集成了進(jìn)來(lái)。 FPGA待機電流在1mA以上，不適合電池供電的應用，而搭載ENERGY Micro ARM內核的CORE-XA非常適合這類(lèi)應用，并且其性能可以達到500MIPS(Cortex-M3運行時(shí)，性能是50MIPS)ENERGY Micro的Cortex-M3 MCU的待機電流可以達到100nA，在待機時(shí)僅用Cortex-M3內核執行，可以大幅延長(cháng)電池壽命。 相比xCORE架構，CORE-XA架構能夠覆蓋更大的應用市場(chǎng)。電力監控應用經(jīng)常需要設計兩個(gè)以太網(wǎng)(一個(gè)做備份用)，xCORE可以單芯片實(shí)現，同時(shí)又能用其他核去實(shí)現DSP運算。CORE-XA MCU能夠實(shí)現實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò )通信，在物聯(lián)網(wǎng)應用中，它能夠提供靈活的接口組合，從而可以很方便地和外部設備對接。 【分頁(yè)導航】 第1頁(yè)：xCORE架構MCU的特點(diǎn) 第2頁(yè)：xCORE架構MCU的應用案例 第3頁(yè)：新系列CORE-XA架構MCU的改進(jìn) |
