Автономная периферийная работа - Autonomous peripheral operation

В вычислениях автономная периферийная работа это аппаратная функция, которая есть в некоторых современных микроконтроллер архитектуры для разгрузки определенных задач во встроенные автономные периферийные устройства чтобы минимизировать задержки и улучшить пропускная способность в жесткий режим реального времени приложений, а также для экономии энергии в сверхнизкое энергопотребление конструкции.

Обзор

Формы автономных периферийных устройств в микроконтроллерах были впервые представлены примерно в 2005 году. периферийные устройства работать независимо от ЦПУ и даже взаимодействуют друг с другом определенными заранее настраиваемыми способами, разгружая управляемую событиями связь с периферийными устройствами, чтобы помочь улучшить в реальном времени производительность из-за более низкой задержка и позволяет получать потенциально более высокие данные пропускная способность за счет добавленного параллелизма. С 2009 года схема была улучшена в новых реализациях, чтобы продолжить работу в режимы сна а также, тем самым позволяя процессору оставаться в бездействии в течение более длительных периодов времени для экономии энергии. Частично это связано с Интернет вещей рынок.[1]

Концептуально автономные периферийные устройства можно рассматривать как обобщение и смешение прямой доступ к памяти (DMA) и аппаратные прерывания. Периферийные устройства, которые выдают сигналы о событиях, называются генераторы событий или же производители тогда как целевые периферийные устройства называются пользователи событий или же потребители. В некоторых реализациях периферийные устройства могут быть сконфигурированы для предварительной обработки входящих данных и выполнения различных функций, специфичных для периферийных устройств, таких как сравнение, управление окнами, фильтрация или усреднение в аппаратных средствах, без необходимости передавать данные через ЦП для обработки.

Реализации

Известные реализации включают:

  • Интеллектуальные автономные периферийные устройства (блок захвата / сравнения CCU6) в Infineon XC800 серия 8051 -совместимые 8-битные микроконтроллеры с 2005 года[2]
  • Система событий (EVSYS) в Атмель AVR XMEGA 8-битные микроконтроллеры с 2008 года[3][4]
  • Периферийная система событий (PES) с Лунатизм[5] в Атмеле (сейчас Технология микрочипов ) AVR32 AT32UC3L 32-битные микроконтроллеры с 2009 г.[6][7][8]
  • Периферическая рефлекторная система (ССН) в Энергия Микро (сейчас же Силиконовые лаборатории ) Геккон EFM32 32-битные микроконтроллеры на базе ARM с 2009 г.[9][10][8]
  • IXYS /Зилог ЗНЭО Z16FMC 16-битные микроконтроллеры с 2011 г.[11][12]
  • Контроллер связи событий (ELC) в Renesas микроконтроллеры с 2011 года
  • Программируемое периферийное соединение (PPI) в Скандинавский 32-битные микроконтроллеры на базе ARM nRF примерно с 2011 г.[13]
  • Автономные периферийные устройства в Infineon XMC 32-битные микроконтроллеры с 2012 года[14]
  • Менеджер передачи данных (DTM) в Силиконовые лаборатории Точность32 SiM3L1 32-битный ARM Cortex-M3 микроконтроллеры с 2012 года[15][8][16]
  • Периферийная система событий (PES) с Лунатизм в Atmel (ныне Microchip Technology) SAM4L 32-битный ARM Cortex-M4 микроконтроллеры с 2012 года[17]
  • Интеллектуальные периферийные устройства в Freescale (сейчас же NXP ) Kinetis L 32-битный ARM Cortex-M0 + микроконтроллеры с 2012 года[18]
  • Система событий (EVSYS) с Лунатизм[5] в Atmel (ныне Microchip Technology) SAMD, SAML и SAMC 32-битные микроконтроллеры ARM Cortex-M0 + с 2013 года[19][20]
  • Основные независимые периферийные устройства (CIP) в Microchip PIC16F[21] и PIC18F[22] а также Microchip AVR ATtiny 8-битные микроконтроллеры с 2015 года[23][24][25]
  • Матрица подключения периферийных устройств в STMicroelectronics ' STM32 32-битные микроконтроллеры на базе ARM с 2015 года[26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Питчер, Грэм (2014-01-28). «Вещи, заслуживающие рассмотрения - Интернет вещей подталкивает разработчиков микроконтроллеров двигаться в неожиданном направлении». Новая электроника. С. 22–23. В архиве из оригинала на 2018-05-10. Получено 2018-05-10. [1]
  2. ^ «Презентация продукта XC800 - Устройство сравнения захвата CC6» (PDF). Infineon. Май 2006 г. XC886 CC6 V1. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-05-10. Получено 2018-05-10. […] Приводам требуется производительность в реальном времени - контур управления должен работать быстрее, чем 2-4 периода ШИМ (например, 100-200 мкс) - Производительность ЦП важна и должна сохраняться для ключевых задач - Вопрос: Как разгрузить ЦП? –Ответ: создавайте интеллектуальные и автономные периферийные устройства! […] CC6 в приложении Drive: - генерировать шаблоны PWM для всех типов двигателей - всегда работать в безопасном состоянии - даже в состоянии ошибки - взаимодействовать с ADC для бессенсорного управления двигателями […] CC6 используется интенсивно - тем более он работает автономно, что позволяет снизить нагрузку на ЦП для алгоритмов управления […]
  3. ^ Фор, Филипп (26 февраля 2008 г.). «AVR XMEGA от Atmel переопределяет производительность системы для 8/16-битных микроконтроллеров» (Сообщение для прессы). Атмель. В архиве из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.
  4. ^ Бьёрнеруд, Руне Андре (2009). «Реализации систем событий для схем микроконтроллеров». HDL:11250/2370969. Получено 2018-04-29.
  5. ^ а б Андерсен, Майкл П .; Каллер, Дэвид Итан (2014-08-25). «Компромиссы при проектировании системы во встроенной беспроводной платформе нового поколения» (PDF) (Технический отчет). Электротехника и компьютерные науки, Калифорнийский университет в Беркли. № UCB / EECS-2014-162. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-30.
  6. ^ Перлегос, Хелен (22.06.2009). «Atmel представляет микроконтроллер AVR32, который снижает лучшее в отрасли энергопотребление на 63%» (Сообщение для прессы). Атмель. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-30.
  7. ^ Эйланд, Андреас; Крангнес, Эспен (2012-10-28). «Улучшите реакцию на прерывания MCU Cortex M4 с помощью интеллектуальной системы периферийных событий». Atmel Corp. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-30.
  8. ^ а б c «Повышение производительности без нарушения бюджета мощности». Digikey. 2013-07-10. В архиве из оригинала 2018-05-02. Получено 2018-05-01.
  9. ^ Буш, Стив (2008-07-08). «Energy Micro раскрывает более подробную информацию об энергоэффективном ARM MCU». Еженедельник электроники. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-30.
  10. ^ Буш, Стив (21.10.2009). "Energy Micro подробно описывает линейку EFM32G на базе ARM Cortex M3". Еженедельник электроники. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-29.
  11. ^ «ZILOG выпускает новую 16-битную систему микроконтроллеров на микросхеме для приложений управления двигателем». BusinessWire. 2011-01-06. В архиве из оригинала 2018-05-02. Получено 2018-05-01.
  12. ^ Колсон, Дэйв (2011-10-12). «Потребность в автономном периферийном взаимодействии в бессенсорных приложениях BLDC». ООО "Конвергенция Промоушнс". В архиве из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.
  13. ^ Элахи, Джунаид; Рустен, Джоар Олай; Ольсен, Лассе; Санделл, Ларс (12 декабря 2011 г.). «Программируемое периферийное соединение». Nordic Semiconductor ASA. Патент США US9087051B2. Получено 2018-04-29.
  14. ^ Бауэр, Питер; Шефер, Питер; Зизала, Стефан (23 января 2012 г.). «Одна платформа микроконтроллера. Бесчисленное множество решений. XMC4000» (PDF) (Презентация). Международная пресс-конференция, Am Campeon, Мюнхен, Германия: Infineon. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-05-10. Получено 2018-05-10.
  15. ^ Маннерс, Дэвид (2012-10-03). «32-битные микроконтроллеры с самым низким энергопотреблением от Si Labs». Еженедельник электроники. В архиве из оригинала 2018-05-02. Получено 2018-05-01.
  16. ^ Кремниевые лаборатории. «Технология низкого энергопотребления: периферийные устройства микроконтроллеров расширяют границы сверхнизкого энергопотребления». Получено 2018-05-01.
  17. ^ Крагнес, Эспен; Эйланд, Андреас (2012). «Новое определение эталона мощности» (PDF) (Белая бумага). Атмель. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.
  18. ^ «Энергоэффективные решения Freescale: микроконтроллеры Kinetis серии L» (PDF) (Белая бумага). Freescale. 2012. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-05-03. Получено 2018-05-03.
  19. ^ Рименшнайдер, Франк (2013-06-18). «Микроконтроллер: Neue Cortex-M0 + -Familie von Atmel» (на немецком). elektroniknet.de. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-29.
  20. ^ "Более пристальный взгляд на периферийную систему событий Атмела". В архиве из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.
  21. ^ Куиннелл, Рич (2015-07-28). «8-битное сражение с автономными периферийными устройствами». Санта-Клара, США: EETimes. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-30.
  22. ^ Буш, Стив (2016-10-31). «Автономная периферия для микроконтроллеров PIC18F». Еженедельник электроники. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-29.
  23. ^ Стро, Ирис (10 ноября 2016 г.). «Технология микрочипов: 8-битное наступление: AVR» (на немецком). elektroniknet.de. В архиве из оригинала на 2018-04-30. Получено 2018-04-29.
  24. ^ Ди Хасио, Лусио (05.05.2015). «Во встроенном управлении нечего изобретать, часть 1». В архиве из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.
  25. ^ Ди Хасио, Лучио (12 мая 2015 г.). "Во встроенном управлении нечего изобретать, часть 2". В архиве из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.
  26. ^ "Подключение периферийных устройств на ST M32F405 / 7xx, STM32F415 / 7xx, STM32F42xxx, STM32F43xxx, STM32F446xx и STM32F469 / 479xx" (PDF) (Примечание по применению). STMicroelectronics. AN4640. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-05-01. Получено 2018-05-01.