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  • 基于Max+PlusⅡ平台的CMI编码器的设计方案

    0 引言 CMI码是传号反转码的简称,它是一种应用于PCM四次群和光纤传输系统中的常用线路码型,具有码变换设备简单、有较多的电平跃变,含有丰富的定时信息,便于时钟提取,有一定的纠错能力等优点。 在高次脉冲编码调制终端设备中广泛应用作接口码型,在速率低于8 448 Kb/s的光纤数字传输系统中也被建议作为线路传输码型。 本文针对光纤通信传输码型的要求和CMI码的编码原理,介绍了一种以EPM系列7064芯片为硬件平台,以Max+PlusⅡ为软件平台,以VHDL为开发工具,适合于CPLD实现的CMI编码器的设计方案。 1 CMI码的编码规则 CMI编码规则如表1所示。 在CMI编码中,输入码字0直接输出01码型,较为简单。对于输入为1的码字,其输出CMI码字存在两种结果OO或11码,因而对输入1的状态必须记忆。同时,编码后的速率增加一倍。   2 CMI编码器的建模与实现 首先在原始时钟MUX_Clk的上升沿进行翻转得到二分频时钟Clk,周期为原始时钟的2倍。 然后产生伪随机序列,由3个D触发器产生7位伪随机序列,序列产生原理如图1所示。 任何一个D触发器的输出都可以作为要产生的m序列,则序列以7为周期循环出现,在3个D触发器输出都为0时,语句m_buffer(2)<=(m_bu-ffer(1)xor m_buffer(O))Or((not m_buffer(2))and(not m_buffer(1))and(not m_buffer(O))),可以使第一个D触发器在Clk上升沿到来时输出为1,从而避免陷入“000"的死循环。 最后为“O”码、“1”码的编码: “O”编码的实现:在原始时钟信号的下降沿对m序列进行检测,当其值为“0”时,将原始信号的二分频后的信号求非赋值给编码输出,即可实现对“O”进行“01”编码。 “1”编码的实现:在原始时钟信号的二分频信号的上升沿对m序列进行检测,如果其值为“1”,用表达式statel<=statel X0R m_buff(O)对“1”的奇偶进行记录;在原始时钟的下降沿,将statel的值赋给编码输出即可实现对“1”的“00”,“11”交替编码。 其中:m_test:产生的m序列; MUX_DT:CMI编码输出; MUX_CLK:原始时钟。   3 仿真结果 在Max+PlusⅡ平台下对CMI编码进行编译和仿真,最后得到CMI编码仿真结果。图2是CMI码编码波形图。 在时钟MUX_CLK驱动下工作,m_test是产生的m序列1011100,MUX_的DT为CMI编码输出,可以看到,编码为11010011000101,有一定延时,但编码完全正确。 4 结语 该设计详细介绍了基于CPLD的CMI编码的实现方法。提出利用原始信号的二分频后的信号求非赋值给编码输出,得到“0”的编码,利用缓存对“1”的个数进行记录,而对“1”进行编码的编程思路,利用VHDL进行程序设计实现,在Max+PlusⅡ平台下对设计结果进行仿真,结果完全正确。 实践表明,运用CPLD实现CMI编码具有软件开发周期短、成本低、执行速度高、实时性强、升级方便等特点,而且可以把该电路和其他功能电路集成在同一块CPLD/FPGA中,减少了外接元件的数目,提高了集成度,而且有很大的编程灵活性,很强的移植性,因此有很好的应用前景。参考文献:[1].CPLDdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/CPLD_1136600.html.来源:keji0次

    时间:2018-05-31 关键词: 设计方案 平台 编码器

  • 基于Linux平台的FPGA驱动开发

    Linux操作系统的全称是GNU/Linux,它是由GNU工程和Linux内核两个部分共同组成的一个操作系统。该系统中所有组件的源代码都是自由的,可以有效保护学习成果,因而在嵌入式领域得到了广泛的应用。 FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,该器件是作为专用集成电路ASIC (Application Specific Integrated Circuit)领域中的一种半定制电路而出现的,它的出现既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。在通信行业、传输网、医疗仪器、各种电子仪器、安防监控、电力系统、汽车电子以及消费类电子中都大面积使用。随着产品研发周期的逐步缩短,定制型产品的开发使FPGA在后面的应用面越来越广。例如在2G和3G通信,以及以后的4G通信和wimax等等通信类设备中,它与DSP、MPU一起将大量出现在其中。 S3C2410微处理器是一款由Samsung为手持设备设计的低功耗、高度集成的微处理器,采用272脚FBGA封装,内含一个ARM920T内核和一些片内外围设备。在时钟方面,该芯片集成了一个具有日历功能的RTC和具有PLL (MPLL和UPLL)的芯片时钟发生器。MPLL产生的主时钟能够使处理器工作频率最高达到203MHz。这个工作频率能够使处理器轻松运行于Windows CE,Linux等操作系统并进行较为复杂的信息处理。为此,本文以S3C2410上使用Altera公司的EP2S30F67214为例,系统地介绍了在Linux系统环境下的FPGA的驱动方法。 1 基本原理 Linux下的设备驱动程序通常是一个存在于应用程序和实际设备间的软件层。许多设备驱动都是与用户程序一起发行的,可以帮助配置和存取目标设备。 在Linux下驱动FPGA,其本质上就是字符设备的驱动,惯例上它们位于/dev目录。   1.1 主次编号 在内核中,dev_t类型(在中定义)用来持有设备编号。通常2.6内核版本限制在255个主编号和255个次编号。 建立一个字符驱动时,需要做的第一件事是获取一个或多个设备编号。其必要的函数是regis-ter_chrdev_region,设计时可在中声明: int register_chrdev_region(dev_t first,unsigned int count,char*name); 如同大部分内核函数一样,如果分配成功,register_chrdev_region的返回值将是0。出错时,则返回一个负的错误码,但不能存取请求的区域。   1.2 重要数据结构 注册设备编号仅仅是驱动代码必须进行的诸多任务中的第一个。驱动操作包括三个重要的内核数据结构,称为file_operations、file和inode。其中,对于FPGA驱动来说,最值得关注的是文件操作(file_operations)。 file_operation结构是一个用字符驱动方式建立设备编号和设备操作的连接结构,定义在.是一个函数指针的集合。每个打开文件与它自身的函数集合相关,这些操作大部分可由系统调用,例如:open(),read ()等等。典型的file_operation结构可用FPGA设备列表所示,其代码如下: 第一个file_operations元素根本不是一个操作,它是一个指向拥有这个结构的模块指针,或用来在操作使用时阻止模块被卸载,它也是在中定义的宏; llseek主要用于改变文件中的当前读/写位置,同时可将新位置作为(正的)返回值。其定义如下: loff_t(*llseek) (struct file*,loff_t,int); ioctl可为系统调用提供一个发出设备特定命令的方法。如果设备不提供ioctl方法,那么,对于任何未事先定义的请求,系统调用将返回一个错误。定义如下: int(*ioctl) (struct inode*,struct file*,unsigned int,unsigned long):   1.3 设备注册 内核在内部将使用struct cdev类型结构来代表字符设备。在内核调用设备操作前,代码应当包含。而如果想将cdev结构嵌入设备特定的结构中,则应当初始化已经分配的结构,其使用的代码为: void cdev_init(struct cdev*cdev,structfile_operations*fops); 1.4 open和release open主要用于提供驱动初始化,在大部分驱动中,open应当检查设备特定的错误(例如设备没准备好,或者类似的硬件错误),但是,其第一步常常是确定打开哪个设备。open的原代码为: int(*open) (struct inode*inode,structfile*flip);   1.5 读/写操作 读和写都是进行类似的任务,就是从设备到应用程序代码的数据拷贝。因此,它们的原代码比较相似: ssize_t read(struct file*flip,char__user*buff,size_t count,loff_t*offp); ssize_t write(struct file*filp,const char__user*buff,size_t count,loff_t*offp); read的任务是从设备拷贝数据到用户空间(使用copy_to_user),而write方法则是从用户空间拷贝数据到设备(使用copy_from_user)。 图1所示是用read参数表示一个典型读的实现过程。 2 硬件电路 通常在大容量存储项目中,S3C2410处理器一般作为主CPU,可对EP2S30F67214进行扩展,以使系统具有拍摄、存储、下载、I/O口扩展的功能。由于FPGA的高速处理能力和易扩展性,ARM与FPGA的结合使用,将在嵌入式系统领域占据主导地位。 本项目中的ARM主要读取FPGA的数据,然后进行数据处理并送给上位机。其ARM处理器与FPGA的连接关系如图2所示,其主要连接有32位宽数据线、27位宽地址线以及读、写、中断和片选控制线等。 在S3C2410中,nGPCS4的物理地址为0x2000000—0x28000000,共计128MB的静态物理空间。中断方式为下降沿有效。   3 编程实现 3.1 设备驱动初始化 初始化模块在内核启动时主要负责初始化FPGA工作。其实现由module_init () 和module_exit ()两部分组成。其代码如下: 3.2 异步中断通知 在应用程序中,可用如下代码获得中断响应: signal (SIGIO,test_handler);/*test_handler为函数名字*/ fcntl(fa,F_SETOWN,getpid ()); flags=fcntl(fa,F_GETFL);/*fd为打开设备返回值*/ fcntl (fd,F_SETFL,oflags∣FASYNC);/*fd为打开设备返回值*/ 应当注意的是,不是所有的设备都支持异步通知。应用程序常常假定异步能力只对socket和tty可用。 3.3 地址映射 在Linux设备驱动程序开发过程中,由于驱动程序操作的都是设备的虚拟地址,因此,要使驱动程序对虚拟地址的操作反映到正确的设备上,还需要通过内存管理单元MMU来将设备的虚拟地址映射到正确的物理地址上去,从而保证驱动程序对设备的虚拟地址的操作,也就是要对其相应的物理地址进行操作。使用内存映射的好处是处理大文件时,其速度明显快于标准文件I/O,这样无论读和写,都少了一次用户空间与内核空间之间的复制。在用户空间对FPGA设备的访问可通过内存映射来实现。FPGA可以看作是硬件连接在S3C2410微处理器的片选信号nGPCS4上的一段物理地址的寻址。因此,必须先把物理地址映射到虚拟地址空间,然后才能对该段地址进行读/写。通常用户可用如下代码关联FPGA的地址: fpga_base=ioremap(FPGA_PHY_START,FPGA_PHY_SIZE); 4 结束语 本文系统的介绍了ARM基于Linux平台下的FPGA的驱动开发方法,并通过开发用户程序,实现了数据的处理和传输,从而实现了FPGA在嵌入式领域的广泛应用。参考文献:[1].FBGAdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/FBGA_1457924.html.[2].ARM920Tdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ARM920T_139814.html.来源:彬彬0次

    时间:2018-05-31 关键词: FPGA Linux 平台

  • 基于嵌入式Linux和MiniGUI为平台的智能导诊系统设计

    通过研究基于MIPS架构的SMP8654芯片的硬件架构,并且利用芯片内部的图形加速引擎GFX的方式实现了具有高清视频显示和图片文字处理功能的播放器。系统以嵌入式Linux和MiniGUI为平台设计了智能导诊系统,提高了医院的导诊就医的服务效率。智能导诊系统能够播放医院相关的健康宣传资料、专家排班信息。  MIPS微处理器是指无内部互锁流水级的处理器,它是由斯坦福大学的Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS微处理器采用RISC(Recluced InstructionSet Computer)的设计原则,只支持有限的机器指令以及简单的算术指令,通过提供大量的内部寄存器减少内存访问次数。MIPS有32个通用寄存器,每个寄存器拥有32位的地址空间。系统通过研究基于MIPS架构的SMP8654芯片,设计和实现了高清播放器的视频播放以及图片字体显示功能。SMP8654解决方案是Sigma公司依据MIPS设计公司指导的全新设计方案,是Sigma公司专为满足高清视频播放应用需求而设计的全新芯片。和基于ARM架构的低端芯片相比,SMP8654的视频处理能力更加优越。  1 基于SMP8654芯片的高清播放器  1.1 SMP8654硬件介绍  SMP8654芯片的内部,有一个MIPS 24kf系列的主CPU芯片,工作频率为500 MHz。在主CPU芯片的内部,具有1个32 KB的指令Cache和1个32 KB的数据Cache、2个可编程计时器以及3个独立的中断控制器和2路UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。主CPU内部采用双总线结构,G-bus是主总线,CPU通过此总线访问外部功能单元的各状态寄存器,而对主CPU芯片内部的中断控制器、计时器等的访问是通过将L-bus映射到G-Bus上的方式进行的。主CPU内部有一个高效的乘除运算单元(Multiply/Divide Unit)及浮点数运算单元(FPU),还有一个增强的JTAG调试模块,用于调试应用程序及内核代码。  SMP8654芯片内部有一个IPU(Interrupt ProcesslngUnit)。这个MIPS 24kf系列的32位处理器专门处理那些需要低延时的应用需求。它主要处理从视频处理子系统(Video Processing Subsystem)所产生的中断。它的时钟频率为333 MHz,而且还有16 KB的指令Cache和16KB数据Cache。  SMP8654芯片包含两个DDR-DRAM控制器,每一个控制都支持高达512 MB的DDR2内存,这些外部存储器可以为音频、视频以及数据提供缓冲区,并且能存放硬件模块的临时数据。  1.2 SMP8654的视频及音频处理  1.2.1 视频解码子系统  SMP8654的视频解码子系统(Video Decoder Subsystem)可以解码HDSMPTE、H.264、HD WMV9、AVS、MPEG1、MPEG2等视频格式的视频文件。SMP8654的视频解码系统执行特定解码算法,它是一种基于处理器和电路逻辑方式的混合架构。能同时解码的视频文件数目是由视频的格式以及所要呈现的分辨率决定的。SMP8654可以支持包括IPTV、AVCHD、MSTV的视频解码要求。视频处理引擎是一个16位的RISC处理器,视频解压算法的密集计算部分是由此部分处理的。  1.2.2 视频处理子系统  视频处理子系统(Video Processing Subsystem)从内存中检索图形和视频图像,将这些图像混合并且缩放至某个显示器所要求的分辨率并且将其呈现出来。视频处理子系统可以控制颜色、分辨率以及色彩饱和度,并且能处理视频数据转换,选择视频的输出模式(模拟信号的输出模式包括RGB、YPbPr)。视频处理子系统还有一个2D图形加速功能模块。智能导诊系统利用此GFX引擎实现了文字和图片的高清显示功能。  1.2.3 音频处理子系统  SMP8654芯片的集成音频处理子系统(Audio)Processing Subsystem)是一个为用户专门设计的32位数字信号处理器,音频的解码和操作是由这个专用的DSP处理的。这个DSP工作在333 MHz的时钟频率下,指令和数据是分开存储的,DSP通过系统总线取得指令,通过数据总线获取需要解码的音频数据。和基于ARM架构的处理器一样,它有一个32位的指令系统,同时与之对应了一个16位的指令集,通过Load/Store从内存装载数据到DSP的相关寄存器中进行处理。  1.2.4 高清播放机硬件架构  高清播放机硬件架构如图1所示。高清播放器实现的功能主要包括视频处理以及图片文字显示。硬件架构中的重要部分包括视频解码子系统、视频处理子系统、音频处理子系统。这里的HDD表示可选的硬盘,通过内部的SATA接口控制。提供对USB2.0协议支持以及802.11n协议的支持,也就是说播放器可以从网络中读取各种视频资源,从硬盘或者是USB等移动盘中获得数据。视频处理子系统中的GFX代表的是图形加速引擎,通过Sigma公司提供的SDK可以很容易地操作这些硬件,实现硬件加速功能。在智能导诊系统的软件部分,介绍了如何利用硬件特性加速文字和图片的绘制过程。在智能导诊系统中,医院HIS系统中的病人挂号信息通过TCP/IP传递到此硬件播放器,然后再由硬件播放器处理,将病人信息排队到相关队列中,这样病人就可以在专门的等候区休息等候了。  2 基于嵌入式Linux和MiniGUI的主控程序  2.1 嵌入式Linux  Linux是一个完全免费的开源操作系统,内核可以被裁剪到134 KB左右。Linux是一个能够适应多种CPU和硬件平台的操作系统,裁剪之后的Linux系统用于这些设备中执行资源管理、任务调度、存储空间分配等任务。嵌入式应用系统的开发一般可以分为如下几个步骤:交叉编译工具的建立,Bootloader的编译和烧写,编译内核并移植到开发板,文件系统的编译和烧写。交叉编译是嵌入式系统开发中需要用到的一个常见技术,其主要特征是嵌入式设备上的可执行程序通常是在另外一台机器上编译生成的。通常将前者称为目标机器(Target),后者称为主机(Host)。主机拥有的资源丰富很适合在上面编译机器相关的代码,这种技术为软件的不同平台移植创造了便利条件。交叉编译工具配置在主机(Host)上编译及配置环境变量后,就可以用来编译Bootloader、内核和文件系统。Bootloader是一个启动加载Linux内核的固件程序,有点类似于PC机的BIOS程序,在完成硬件初始化以及内存映射等操作之后,通常会将外部存储介质上存放的内核镜像加载到RAM中,然后跳转到指定的内存位置执行。  2.2 MiniGUI用户界面  GUI(GraphICal User Interface)是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。系统中所要阐述的高清播放机上需要提供人机交互界面,控制诸如视频的暂停、播放、文件更新以及播放机的声音控制和开关机控制等图形界面。智能导诊系统中使用的图形用户界面采用的是MiniGUI。MiniGUI是一个跨平台的面向嵌入式系统的轻量级图形用户界面支持系统,可在Linux/μClinux、eCos、μC/OS-II、VxWorks、pSOS、ThreadX等操作系统以及Win32平台上运行,广泛应用于手持信息终端、机顶盒、工业控制系统、便携式多媒体播放器机等产品和领域。  3 播放机软件系统设计  3.1 智能导诊系统的软件架构  SMP8654为应用开发提供分层服务架构,软件系统设计主要根据SMP8654分层服务模型,找出最优化的设计方案。智能导诊通过研究DCC的控制逻辑,及Sigma公司的SDK文档,设计出了如图2所示的SMP8654高清播放机的软件系统架构。智能导诊系统首先对硬件平台初始化,接着初始化有线或者无线网络(这部分主要作用是网络接口卡初始化操作,日志部分初始化是跟踪和调试应用程序的重要组成部分);接着创建MiniGUI主窗口,最后进入消息循环。   当MiniGUI接收到MSG_CLOSE消息时,由HWNDDESKTOP向主窗口发送退出消息,至此程序结束,播放机被关闭;当播放机接收到图片显示命令时,将命令消息存入到消息队列中,这里要创建消息队列是因为MiniGUI在接收到用户的各种不同命令时,都会将命令解析并且存入到任务队列中,由任务派发器将任务发送到不同模块处理。MiniGUI的主程序会根据用户选择的视频及音频文件,选择将消息发送到视频解码进程处理,当用户选择打开某个高清的图片时,消息队列中会保留图片大小、图片格式、图片的显示时间等控制信息。这里要使用任务队列的原因其实很简单,分离出播放器的一个个任务,让不同的软件服务模块处理。如果要播放视频,调度程序会将任务队列中的视频播放任务派发给视频解码进程处理。如果要使用GFX引擎高效率绘制图片,则任务被分派到高清图片处理进程处理。  智能导诊系统服务进程主要负责从医院HIS信息系统的接口函数中获得当前病人的挂号信息,并且通过TCP发送到高清播放机上,最后通过MiniGUI的Draw Text函数将相关病人信息以列表的方式显示在预先定义的排队队列中。这里的视频解码进程是独立的进程,主控程序和此进程的通信是通过Linux的消息队列机制实现的。消息队列是一种内核标示,两个进程之间的交互是通过调用msgsnd和msgrecv这样的函数实现的,只要两个进程的消息队列标识是一致的,进程之间就可以交互。当MiniGUI接收到退出消息时,会向视频解码进程发送退出消息,让视频解码进程清空所占用的系统资源。 SMP8654分层服务模型如图3所示。最下面的一层是相关硬件,如CPU、视频解码器、音频解码器、并行I/O接口。中间的一层M

    时间:2018-05-31 关键词: 系统 嵌入式 平台 智能

  • 基于STM32W108的无线程控微加热平台的设计

    1.前言 温度是热动力学基本参数,其测量和控制在生产生活和科学研究中具有广泛应用和重要意义,如冶金、采矿、制冷。其中在化工、生命科学等领域,有时需要温控平台便携、微型,或尽量避免人员在现场的操作。 与此同时,随着无线通信和半导体技术的发展,以无线传感网络为代表的无线测控技术已开始走向应用,如智能家居、环境监控等。作为无线测控体系的一部分,无线远程温控的便携式微加热平台,可以极大方便人们的生产生活和科学研究。 本文针对该需求,基于意法半导体公司最新推出的STM32W108无线单片机设计了由PT100温度检测、PWM驱动加热、Zigbee无线通信的数字闭环无线微型加热平台,并编程实现了对该微加热平台的远程温度控制,确保了节点的移动灵活性与性能稳定性。 2.系统总体设计与关键技术 2.1 总体设计与原理框图 设计的无线程控微加热平台从原理可划分为三部分:基于PT100和低功耗运放的温度检测电路,基于低漏电流MOS管和高效率薄片陶瓷加热器的PWM加热驱动电路,以STM32W108为核心的控制、通信单元;三者形成完整的温控闭环,并提供对外的Zigbee无线通信接口,以及用于监控的串口。系统原理框图如图1所示。 2.2 温度检测电路 考虑到器件成本、测温范围、检测电路复杂程度、响应时间,本设计采用薄膜封装PT100元件,相比于传统铂丝PT100,成本更低,响应更快,0.5小于10s,线性测温范围可达-200℃~800℃。利用高温导热胶将PT100与加热器粘合,确保机械可靠性和高热导率。 考虑到当温度范围较大时,PT100电阻变化范围大,恒压电桥法系统非线性较大,本设计采用恒流源激励。文献表明,当薄膜PT100自身电流超过1mA时,将会产生自身发热,故本设计选用美国国家仪器公司的LM334可调恒流源芯片,并通过外置电阻设置电流为100A. 激励电流进入PT100后,输出电压与温度保持严格线性关系。该原始电压经过后级射随器缓冲,进入S-K二阶放大滤波电路,截止频率为40Hz,品质因数为0.707.用于设随和放大滤波的运放芯片选用ADA4501-2,集成双运放,1.8V低功耗供电。经上述调理后,当PT100温度范围在-50℃~500℃变化中,由S-K电路输出的模拟电压标称范围为0.1~1.1V.该模拟电压可直接被STM32W108内置的ADC(1.2V参考电压)进行模数转换,实现温度反馈。 2.3 PWM加热驱动电路 PWM的本质是传输功率受脉冲宽度调制。 本设计中的加热器是边长为1cm的正方形薄片陶瓷电阻加热器,通过的功率即为加热功率。PWM波频率设置为100Hz,占空比由0到100%,由STM32W108的定时器模块给出,接入低功耗、大功率MOS管CDS16301Q2的栅极,而源-漏极作为加热器的电流通路。该MOS管漏电流仅为1mA,最大源漏电流为5A.测得该加热电路在室温下开环加热稳态值可达约500℃,功耗4W. 2.4 控制通信单元电路 主控单元采用ST公司于2009年推出的32位超低功耗、苛刻环境无线处理器STM32W108,芯片基于ARM Cortex-M3内核,处理能力强,性价比高。芯片集成8KB RAM和128KB FLASH,并带有丰富的接口资源,如本设计用到的ADC模块、定时器PWM模块、RF通信模块、UART模块。 供电系统采用单外置3.3V电压供电,片内变压器分别转为1.8V用于存储和模拟供电、1.25V用于内核供电。时钟系统采用外置24MHz无源晶体和内置10KHz时钟发生器产生,并经过内置分频电路为内核、内部总线、RAM、定时器等提供时钟信号。 为实现远程便携数据传输,系统采用STM32W108自带的RF收发模块提供无线通信。 该模块符合IEEE 802.15.4 MAC层标准,并提供对Zigbee的最大程度硬件支持。芯片同时自带了符合Ember Zigbee的硬核协议栈。外围电路方面,采用PCB微带倒F天线设计方案,并选用SOSHIN公司推出的DBF71A001射频通信滤波器,集成了巴伦和2.45GHz带通滤波器功能,确保最大有效功率传输。 2.5 嵌入式软件设计 STM32W108的嵌入式软件主程序如图2所示。上电后,首先进行处理器内核、硬件访问层初始化和板级初始化,包括内存空间配置、启动AD、无线接收配置等。当有RF接收事件发生时,硬件将该事件写入RF接收标志寄存器和相应缓存。随后进入whlie(1)主循环,查询RF接收状态寄存器,如有接收数据包,则按照数据包内指令配置目标温度;如无,则按照上次温控目标温度进行配置。随后读取AD模块检测到的当前温度值并校准系统误差,据此计算PWM占空比,配置定时器输出,同时将本次温控真实值通过RF发送给上位机,并再次执行主轮询,如此反复。 3.测试结果分析 室温1 8 . 2℃,通过3 0米外上位机无线发送指令,对微加热平台远程设置温度为200℃,并利用泰仕公司TES1307热电偶测温仪监视实际温度值,系统在0~20min的温度响应如图3所示。 由测试数据可以看出,当温控程序启动10min后,微加热平台工作面能够达到±3℃以内的误差,并保持稳定。 4.结论 本文设计了基于STM32W108的无线程控微加热平台,其中温度控制采用PWM驱动高温陶瓷加热器,温度反馈采用恒流源激励的PT100,并利用片内集成的RF模块实现无线通信和程序控制。实验表明,该加热平台可通过无线数据传输实现远程温度控制,并具有较高的温控精度、设计紧凑性、移动灵活性,满足生化、医学等领域科研对于便携式、宽范围加热的特殊需求。

    时间:2018-05-30 关键词: 平台

  • 擘划新一代SoC验证平台

    预制与定制FPGA式原型板加入协同仿真(co-emulation and co-simulation)功能,能够提供高速、高能见度平台,实现SoC的快速、早期验证。 系统芯片(SoC)设计的规模与复杂度不断地攀升。同时,产品在市场上的存活时间不断地紧缩,当今的电子市场也对于上市所需的前置时间非常敏感。这些全都加深了SoC设计与验证团队的压力。事实上,现在广为接受的说法就是,验证占了整体SoC开发时间的70%。所以,能够降低验证成本、加速验证执行以及在开发初期尽早进行验证的作法,都是众人注目的焦点。 这篇文章首先介绍构成典型SoC设计与验证环境的主要因素;也会说明传统验证解决方案的优缺点,包括软件仿真、硬件辅助加速与仿真,还有FPGA式原型板的使用。接着会说明创新而且价格合理的做法,让标准FPGA式原型板能够转变成为完善的桌上型硬件仿真器。我们推荐的这种做法是一种典范转移(paradigm shift),能使既有的硬件仿真 (in-circuit emulation) 功能自动化,并且增添全新协同仿真功能,大幅提高预制与定制设计FPGA式原型板的验证效率。 典型的SoC设计与验证环境 首先,让我们来看看典型SoC设计与验证环境的前端部分。至少,这包含某些形式的设计输入、软件仿真方式的功能验证,还有逻辑综合,如图1所示。甚至,这种设计环境现在大多也包括SpringSoft的Verdi?自动化侦错系统。Verdi系统让用户能够分析自己软件仿真器1的结果并执行侦错,还可以自动使任何门级结果与对应的RTL源代码发生关连。 图1. 简化的SoC前端设计与验证环境。 各式各样功能验证的问题之一,就是要收集与储存的数据量。以软件仿真器为例,监视大量信号会大幅拖慢仿真速度,而且冗长的仿真进度又会导致更大量的数据;所以,许多设计与验证环境都使用了SpringSoft的Siloti?能见度自动增强系统,来减少记录设计中许多信号数据的负担。Siloti系统用来找出仿真进行中最低限度必须记录的信号;然后Siloti系统会运用这些信号,自动且迅速的产生所有需要但未记录的信号数据。 软件仿真的主要优势就是对设计有完全的能见度;而主要的缺点就是慢,即使在威力强大、高阶工作站上执行,并采用Siloti能见度自动增强技术 - 当今大型SoC设计的软件仿真只能勉强达到几Hz的仿真速度 (也就是说,每秒钟只能有几次设计的实时主系统频率周期)。这表示,软件仿真通常仅适用于设计的一小部分,或者适用于全芯片设计的数十个频率周期而已。但是,完全验证现代化SoC需要成千上万甚至数百万频率周期,这时就需要某种形式的硬件辅助验证,如图2所示。 图 2. 简化的SoC前端设计与验证环境,增添某种形式的硬件辅助验证。 传统的硬件辅助验证解决方案 各种硬件辅助验证解决方案具备不同的功能、优点与缺点。也有许多方法可以运用不同的系统,来解决不同类型的问题;包括硬件仿真(in-circuit emulation) 、交易级协同仿真以及HDL协同仿真。 一般而言,传统的硬件辅助验证解决方案仅包括硬件加速器与/或仿真器。FPGA式原型板通常不被视为可行的替代方案,因为缺乏与工作站连结的能力,而且无法提供足够的设计能见度以供侦错使用。 传统的硬件加速与/或仿真系统都是专属系统,利用定制设计的芯片、或标准FPGA,来建构特殊目的系统。这些系统的目的是要尽可能如同软件仿真器一般运作,包括能见度与侦错功能等因素。这些系统运用能够驾驭其定制芯片或架构的特殊软件,提供大型容量与相当快速的编译时间,让设计能够映像到硬件上;他们也提供相当优良的设计能见度 (可见度与可控制度)。但是,这些系统非常昂贵,难以让许多使用者、项目与团队广泛的运用。再者,一旦采用这种系统之后,就很难升级到新一代的系统;除了新版定制设计芯片与系统需要耗费时间来开发之外,还必须考虑高昂的过渡成本等其他因素。 转移到FPGA式原型板 作为硬件加速器与仿真器的替代方案,许多设计业者运用可以现成购买的,或者由SoC验证团队定制设计FPGA式原型板。如图3的例子,设计在工作站上编译 (综合) 后;映射、布局与绕线;然后将结果的FPGA配置文件 (或者是系统包含许多FPGA时的文件) 下载到原型板上。典型的运用模型适合于SoC设计 (或部分设计模块)验证时使用硬件仿真(in-circuit emulation)的方式;也就是说,如图3所示,运用实际输入/输出 (I/O) 信号来驱动。除了由外部系统所驱动 - 和带动之外,也可以掌握实际的I/O信号以供逻辑分析器等来进行后续分析。 图 3. 以硬件仿真(in-circuit emulation)方式运作的传统FPGA式原型板环境的高阶呈现。 传统FPGA式原型板的主要优势就是高效能,而且相对而言比较便宜,所以能够让许多使用者、项目与团队广泛的运用。此外,这些原型板能够运用最新一代的FPGA技术,让使用者能够快速而轻松地转移到新一代原型板。而其主要缺点就是难以设定,而且无法与工作站连结以支持协同仿真 (co-emulation and/or co-simulation)。再加上只能提供极有限的设计能见度,所以缺乏精密的侦错功能。 强化传统FPGA式原型板 传统FPGA式原型板通常都配备J-Connector,希望让原型板能够连接到外埠装置。本文提出的作法就是利用这个J-Connector,建立能与其连接的特殊适配卡,以扮演主机工作站与FPGA式原型板之间的桥梁,如图4所示。 图4. 新增适配卡与某些软IP (soft IP)。 FPGA式原型板与工作站之间的所有通讯都可以运用某些专属总线而建置起来,提供仿真与协同仿真所需的高性能。由于这种互连技术,使用者拥有可架构和运用不同原型板以搭配同一J-Connector的绝佳弹性。这种能力也表示,使用者能够快速而且轻易地转移到更快速和更庞大的FPGA式原型板,可以完全免除传统硬件辅助验证解决方案相关的限制。 接下来看看图4所示的软IP模块 (soft IP)。这些IP模块可下载至原型板上的各FPGA,然后可用来控制和监视FPGA式原型板与工作站之间的数据流动。因操作模式 (硬件仿真、协同仿真) 的不同,可以自动插入适当且必要的「特色」IP模块。这些IP模块可以编译到设计中,用来监控用户指定的任意信号。如此一来,就可以掌握和分析来自数千信号仿真数百万频率周期的数据。 除了互连技术之外,本文的作法也需要如图5所示在工作站上执行的特殊软件来执行许多功能,例如自动建立包含多颗FPGA的原型板。这个建立流程涵盖读取设计的RTL源代码 (以VHDL、Verilog、SystemVerilog或混合式语言)、分析FPGA内部与外部的内存、转换SoC频率已产生无hold-time问题的设计在FPGA中使用、分割完整SoC设计的RTL以便放入多颗FPGA,以及调整RTL来搭配软IP模块与要监控的信号。 图5. 增添在工作站上执行的特殊软件。 在验证途中,软件可以依据建立时指定的操作模式 (硬件仿真、协同仿真),控制和管理FPGA式原型板与工作站之间的通讯与数据流动。另外,能快速修改所监控信号的能力也很重要,这样才能够快速且轻易地新增监控的信号,不必重复编译整个设计。最后,就是原型板上FPGA内部状态的能见度,这包括在特定时间或以逐一频率周期为基准所提供的寄存器 (registers) 与内存输出,在进阶侦错时非常实用。   设计原型的「桌上型」验证 为了更完全了解因本文所讨论互连与软件自动化技术而实现的各种功能与使用模式,让我们来看一些范例情境。最简单的例子就是图6所示的纯粹硬件仿真应用。在桌上型工作站上执行的软件会自动分割设计,并准备原型板。在建立过程中,会在设计中置入所有必要的探测点,以便在执行时掌握特定信号数据。 图6. 硬件仿真情境的范例。 此外,使用者也可以选择性的运用Siloti能见度自动增强系统,来帮助判断需要观察的最少信号量。以及运用Verdi自动化侦错系统来分析FPGA式硬件原型板的结果,并执行侦错。由于设立软件会自动将任何门级信号关连至对应的RTL信号,Verdi系统搭配RTL源代码可以加速侦错的进度。 交易级协同仿真是可以大幅加速验证流程,其速度比仅使用软件仿真要快上数百或数千倍,常见的状况是testbench (或许是设计的一部份) 常驻在工作站上,而大量 (或全部) 设计被加载到原型板。工作站上执行的软件会自动分割设计,自动建立原型板,然后插入适当的协同仿真基础架构 (例如SCEMI式处理装置)。在前述情境中,建立时,所有必要的探测点都会置入设计中,以便在执行时能够掌握特定的信号数据。或者,协同仿真可以暂停,也可以设置软件在特定时间或按照逐一频率周期,将FPGA内部状态的完全能见度输出,如图7所示。 图7. 交易级协同仿真情境的范例。 最后,让我们看看HDL协同仿真,这种加速验证流程,其速度比单仅使用软件仿真要快上数十倍。同样地,testbench (或许是设计的一部份) 常驻在工作站上,而大量 (或全部) 设计被加载到原型板。在这个情境中,工作站上执行的软件会自动分割设计,建立原型板,和产生可供软件仿真器连接的包装器(wrapper)。执行时,软件会控制原型板与ModelSim、NC或VCS等业界标准软件仿真器之间的协同仿真互动。如同前面几个情境中的讨论一般,透过软件与FPGA内部技术的组合,可在特定时间或按照逐一频率周期,将原型板上FPGA内部状态的能见度,包括寄存器与内存输出,如图8所示。 图8. HDL协同仿真情境的范例。   新一代原型验证平台的优点 产品在市场上的存活时间及上市前置时间不断缩短造成了当今SoC设计与验证团队的莫大压力。软件仿真提供对设计内部的100%能见度,但是只适合于设计的一小部分,或者整个设计的数十个频率周期而已。然而,完全验证现代SoC需要耗费成千上万甚至百万频率周期,所以需要某种形式的硬件辅助验证。各式各样的硬件辅助验证解决方案具备不同的功能、优点与弱点。表1提供了各种硬件辅助验证技术的大略比较。 传统硬件加速器与仿真器提供大容量、相对快速的编译时间,以及相当良好的设计能见度。然而,这些系统太昂贵而难以广泛运用,而且因为转移成本高昂,也难以与时俱进地升级至新一代解决方案。比较上,传统FPGA式原型板提供高效能,而且比较便宜;但是,缺乏设计能见度与精密的侦错功能,无法克服当代SoC的复杂度,而且通常仅以硬件仿真模式来运用。 表1. 硬件辅助验证技术的比较。 为了解决这些问题,我们建议一种SoC验证的新方法,将传统FPGA式原型板转变成桌上型加速器/仿真器。这需要创新的互连技术,能够提供对预制与定制设计板的通用连结;还有特殊化的软件自动化,在工作站上以硬件仿真、协同仿真模式执行,并具备极高的设计能见度。 运用强化上述功能的FPGA式原型板,SoC开发人员可快速验证个别模块 (包括内部与第三方IP模块) 和设计模块是否正常运作,甚至于整个SoC设计的验证。这个新一代原型验证平台可提高FPGA式原型版的投资报酬率及生产力,提供更高验证效率与弹性,并能快速转移到配备最新FPGA技术的原型板。来源:啃白兔的红萝卜0次

    时间:2018-05-30 关键词: SoC 平台 新一代

  • FR81S家族32位微控制器的车身控制应用平台设计

    随着全球变暖,汽车工业需要生产更加环保和燃料更加有效率的汽车。改进安全和舒适性的豪华汽车需求在先进国家不断增加,同时在中国、印度和巴西等迅速发展中国家对有紧凑型汽车需求也有强烈需求。 为了响应这些需求,很多汽车制造商都在推动车身控制应用平台设计。相应地,也需要容易集成到这些平台中的微控制器(MCU)。为了满足这些需求,富士通半导体推出了MB91520系列,丰富了其32位微控制器FR81S家族。新系列提供了各种引脚配置和内存容量,为车身控制应用提供了许多外设功能,以及作为标准特性的内置的降低成本功能,以此提供一个最合适的平台解决方案。针对无刷DC电机和安全功能的专用定时器也能够支持AUTOSAR。 富士通半导体针对车身控制推出的FR81S家族阵容的MB91520系列有60款新型号器件。这个新的汽车32位微控制器产品线提供了一个最合适合的车身控制平台。 丰富的车身控制功能 该系列的产品阵容非常丰富。为了满足汽车工业的各种需求,富士通半导体的60个型号包含从64至176引脚封装范围,闪存从320至1,088KB,支持子时钟(subcLOCk)。各种外设功能有助于加载主要针对车身控制模块(BCM)的车身控制功能。该阵容比针对车身控制的FR60家族MB91460系列更为强大。与传统FR60家族相比,由于改进了流水线处理和内部总线运行,新产品的CPU性能增加了30%以上。 此外,新MCU能在无等待时间前提下访问闪存,甚至是在80MHz运行时。其它高性能功能,例如专用的浮点运算(FPU)嵌入式单元,支持模型库设计阶段的自动创建代码。完整的产品阵容支持各种应用开发。 新产品支持一系列适合车身控制应用的外设功能,如多功能串行接口,可以灵活连接各种外部器件,12位A/D转换器可实现先进传感器输入,控制器区域网络(CAN)支持多达128条信息。 器件的多功能串行接口可灵活连接各种外部器件,实现范围广泛的车身控制通信方法。为了灵活支持这些通信系统,该产品提供了一个多功能串行接口,如图1所示。UART、SPI、LIN和I2C对每个通道是软件可选的。在工业中可以加载多达12个通道,是业界最高级别。 A/D转换器支持先进传感器输入 加载在产品上的高分辨12位A/D转换器可支持传感器和外设元件,提供改进的技术优势。由于加载了两个A/D转换器单元,可实现同时转换。如图2(a)所示,范围比较功能可检测作为硬件功能集成的给定范围电平。与A/D转换值比较的最高和最低阈值可事先设置。当电平处于预定范围内或超出预定范围时,功能自动检测,从而减少软件负载。而且,如图2(b)中显示的那样,可以实现连续比较。图2:A/D转换器范围比较功能概览 其他先进功能 许多新汽车配备了经CAN连接的电子控制单元(ECU)。由于节点数目的增加和其它因素,网络正变得越来越大。富士通半导体以前的32位微控制器通常有32条信息的缓存。新产品的缓存能保存多达128条信息,使它支持有更多节点的系统。支持的CAN协议是Version 2.0A/B。 此外,内置E2PROM、看门狗定时器IC和复位IC及其它外部元件可减少元件数和板上安装空间,降低了总系统成本。由于除了程序闪存,产品还有64KB数据闪存(工作闪存),不需要外部E2PROM。而且,嵌入微控制器里面的数据闪存防止信息漏洞。独立于主时钟的内置CR振荡电路系统运行硬件看门狗定时器。不需要外部看门狗定时器IC。 由于该产品具有低电压的功能,可监测外接电源,没有必要在板上加载一个外部复位IC。可以用软件选择11个电压等级。波形发生器可作为支持无刷DC电机的专用定时器,它可以输出三相波形。为了支持无刷电机操作,需要有死区时间设置功能和紧急停止功能。 图3描述了该产品的诊断功能,如CPU自我诊断程序、总线错误检测功能、RAM自诊断功能、内存错误检测和纠正(ECC),I/O端口保护功能。 微控制器的功能安全图3:MB91520系列的诊断功能应用实例根据装在车上的开关、传感器,并从其他ECU获得的信息,BCM控制车内照明、转向信号灯、雨刷、门锁、侧视镜和其他项目。产品有多达12通道的多功能串行接口,以及三通道CAN,可以灵活地连接多个器件和ECU。A/D转换器提供多达48个通道,可支持来自传感器的各种输入处理。图4描述了BCM的应用实例。图4:BCM的应用实例BCM应用实例,电动压缩机最近被用于汽车空调。为保持汽车内舒适,必须精确控制温度。控制是用波形发生器实现的,以控制无刷DC电机,反之,空调的电动压缩机运行。图5描述了电动压缩机的应用实例。图5:电动压缩机的应用实例总之,MB91520系列能兼容AUTOSAR R3.1/4.0,可使用16位和32位微控制器的无缝集成开发环境,以及支持单线片上调试的仿真器(MB2100-01-E)。所有新产品线的芯片都配有程序闪存和单独的数据存储闪存。这样降低了对外部E2PROM 的需求,并简化了系统开发,适用于汽车ECU系统的外围功能。

    时间:2018-05-30 关键词: 微控制器 平台 车身 家族

  • 基于C8051F020单片机的数字多电机控制平台的设计

    本文介绍了基于单片机C8051F020 搭建的多台电机控制平台,硬件电路简单可靠,功率电路采用场效应管自行搭建,通用性较强,通过改写软件,可直接用于其它小功率电机的驱动控制系统。 步进电动机因具有转子惯量低、定位精度高、无累积误差等特点,非常适合用于开环位置控制系统中。直流电机是伺服控制中常用的电机。然而在实际系统中为满足不同的功能往往同时存在多个运动部件,常用的方法是一个独立的功能对应一个控制系统,这样虽然模块性很好,但是占用了大量的系统资源和空间,也在一定程度上降低了系统的可靠性。 如在某系统中存在4 个运动部件,分别为两台三相反应式步进电动机,一台直流电机和一台四相步进电动机的控制。本着提高系统集成度的想法,本文只用一个控制芯片C8051F020 就完成了以上4 台电机的驱动控制,电路简单,可靠性高。 1 总体设计 基于Cygnal 公司的MCU 控制芯片C8051F020的多电机控制系统平台,能根据控制指令完成对四台电机的控制。组成框图如图1 所示。 2 硬件设计 2. 1 主控芯片选择 美国Cygnal 公司生产的C8051F020 单片机使用CIP - 51 微控制器内核。与标准的8051 结构相比,它具有如下特点: ( 1) 指令执行速度有较大的提高,峰值速度达到25 MIPS; ( 2) 除了4 个标准的8051 的端口外,还具有4 个附加端口,共64 个通用I /O 端口; ( 3) 所有I /O 端口均可配置为漏极开路或推挽输出,进一步向低功耗应用发展; ( 4) 引入数字交叉开关,允许用户自行组合通用I /O 端口和所需的数字资源; ( 5) 具有两个串行UART接口,5 个16 位通用定时器,5个比较捕捉模块; ( 6) 具有片内看门狗、片内温度传感器和片内VDD 监视器,使用时几乎无需外扩; ( 7) 可通过JTAG接口实现软件在线调试功能。 C8051F020 单片机以其在执行速度、系统资源等方面的明显优势,成为本多电机控制系统非常理想的选择。 2. 2 通讯电路设计 根据与上位机的通讯协议,通讯接口采用标准双向差分RS - 422 串口通讯,工作电压为5 V,波特率为38 400 bit /s.C8051F020 系列MCU 内部有两个增强型全双工UART,通讯协议为RS - 232,工作电压也为5 V.因此选用了MAX490 器件,MAX490芯片可以很方便地将上位机的RS422 差分信号转为单片机的串口信号。具体电路如图2 所示。 2. 3 步进电动机驱动电路 设计步进电动机的控制可采用串行控制,采用环形分配器来完成换相。也可以采用并行控制,由单片机完成步进电动机的换相,在系统资源够用的情况下,采用并行控制可以简化设计电路。本系统采用了并行控制,由软件控制单片机的I /O 端口输出按一定时序的PWM波,来控制电机绕组通断电。 电机属于感性负载,电机绕组中的电流不能突变,电机由A 相换到B 相之后,若没有保护电路,A相绕组中的电流将保持相当长的时间,这样电机运行很不平稳。为了使电机运行平稳,在系统加入了保护措施,使绕组线圈中的电流迅速泻放,以利保护电机。图3 为电机一相的控制电路。 为了消除步进电动机的串扰,所有单片机输出信号均经光耦隔离。单片机输出信号为3. 3 V TTL电平,这对电机来说驱动力不够,因此采用场效应管经功率放大电路后,用来驱动电机。本系统步进电动机的驱动采用了单电压驱动方式,这种驱动电路的优点是线路简单,成本低,低频时响应较好; 缺点是存在共振,高频带载能力下降。系统要求的电机运转速度较低,不考虑高频带载能力,为解决共振问题,采用PWM 波对电机供电,通过改变电机的共振点来达到减小振动的目的。 2. 4 直流电机桥式驱动电路设计 直流电机是可以直接采用电源直接驱动的,设计直流电机驱动电路的主要目的就是对电机的转速和转向进行控制。在本系统中采用了桥式电路,如图4 所示。 这种桥式电路非常适合用来做数字控制,只需单片机按照一定的逻辑和时序控制开关管的开通关断,就能实现直流电机的正反转,也能调节电机绕组通电的占空比,从而达到改变电机转速的目的。 2. 5 场效应管选择 本系统中选用的功率元件为IR 公司生产的IRF840 功率MOSFET,其工作电压可达500 V,工作电流最高8 A,IRF840 MOSFET 功率管的驱动功率小,工作速度高,开关时间短,热稳定性好,抗干扰能力强,完全满足系统的设计要求。 2. 6 电源设计 电源设计过程中为防止各种电源之间互相干扰,尤其是模拟大电源对数字电路部分产生噪声影响,充分考虑了电源滤波的需求。在电路设计时,对供电电源做滤波处理,对控制信号做光电隔离处理。 对输入电源使用单独接插件和单独电源滤波器。对信号的输入和大功率的输出,也要分别使用接插件进行物理隔离。电机运转时最大瞬时电流可高达2A.为减少大功率输出对数字电路产生影响,在设计时,采取有效的抗干扰措施,如将大功率输出信号与数字信号采取有效光电隔离。 3 软件设计 系统的软件设计采用模块化程序设计。主程序主要完成的内容: 系统参数初始化、通讯指令解析、开启中断、进入子程序模块输出控制信号等。每个电机的不同动作均采用不同的子程序模块,维护方便。系统主程序流程图如图5 所示。 上电后,单片机程序初始化芯片的端口设置及变量初始赋值。当串口中断发生,接收上位机发来的命令消息和发送反馈消息给上位机。然后解析本次命令,按具体内容进入不同的运程序,来控制不同的电机动作。 4 结语 本文所述的控制方案,在一个系统中集成了四个电机的驱动控制电路,所有功率放大单元均采用场效应管自行搭建,在小功率步进电动机及直流电机驱动控制中有较强的通用性,最大驱动电流可达6A.可以不作任何的硬件改动,仅通过重写软件,就可以直接应用在其它系统中驱动直流或步进电动机

    时间:2018-05-30 关键词: 数字 电机 平台 单片机

  • 基于控制芯片C8051F020的数字多电机控制平台设计

    步进电动机因具有转子惯量低、定位精度高、无累积误差等特点,非常适合用于开环位置控制系统中。直流电机是伺服控制中常用的电机。然而在实际系统中为满足不同的功能往往同时存在多个运动部件,常用的方法是一个独立的功能对应一个控制系统,这样虽然模块性很好,但是占用了大量的系统资源和空间,也在一定程度上降低了系统的可靠性。 如在某系统中存在4 个运动部件,分别为两台三相反应式步进电动机,一台直流电机和一台四相步进电动机的控制。本着提高系统集成度的想法,本文只用一个控制芯片C8051F020 就完成了以上4 台电机的驱动控制,电路简单,可靠性高。 1 总体设计 基于Cygnal 公司的MCU 控制芯片C8051F020的多电机控制系统平台,能根据控制指令完成对四台电机的控制。组成框图如图1 所示。 2 硬件设计 2. 1 主控芯片选择 美国Cygnal 公司生产的C8051F020单片机使用CIP - 51 微控制器内核。与标准的8051 结构相比,它具有如下特点: ( 1) 指令执行速度有较大的提高,峰值速度达到25 MIPS; ( 2) 除了4 个标准的8051 的端口外,还具有4 个附加端口,共64 个通用I /O 端口; ( 3) 所有I /O 端口均可配置为漏极开路或推挽输出,进一步向低功耗应用发展; ( 4) 引入数字交叉开关,允许用户自行组合通用I /O 端口和所需的数字资源; ( 5) 具有两个串行UART接口,5 个16 位通用定时器,5个比较捕捉模块; ( 6) 具有片内看门狗、片内温度传感器和片内VDD 监视器,使用时几乎无需外扩; ( 7) 可通过JTAG接口实现软件在线调试功能。 C8051F020 单片机以其在执行速度、系统资源等方面的明显优势,成为本多电机控制系统非常理想的选择。 2. 2 通讯电路设计 根据与上位机的通讯协议,通讯接口采用标准双向差分RS - 422 串口通讯,工作电压为5 V,波特率为38 400 bit /s.C8051F020 系列MCU 内部有两个增强型全双工UART,通讯协议为RS - 232,工作电压也为5 V.因此选用了MAX490 器件,MAX490芯片可以很方便地将上位机的RS422 差分信号转为单片机的串口信号。具体电路如图2 所示。 2. 3 步进电动机驱动电路设计步进电动机的控制可采用串行控制,采用环形分配器来完成换相。也可以采用并行控制,由单片机完成步进电动机的换相,在系统资源够用的情况下,采用并行控制可以简化设计电路。本系统采用了并行控制,由软件控制单片机的I /O 端口输出按一定时序的PWM波,来控制电机绕组通断电。 电机属于感性负载,电机绕组中的电流不能突变,电机由A 相换到B 相之后,若没有保护电路,A相绕组中的电流将保持相当长的时间,这样电机运行很不平稳。为了使电机运行平稳,在系统加入了保护措施,使绕组线圈中的电流迅速泻放,以利保护电机。图3 为电机一相的控制电路。 为了消除步进电动机的串扰,所有单片机输出信号均经光耦隔离。单片机输出信号为3. 3 V TTL电平,这对电机来说驱动力不够,因此采用场效应管经功率放大电路后,用来驱动电机。本系统步进电动机的驱动采用了单电压驱动方式,这种驱动电路的优点是线路简单,成本低,低频时响应较好; 缺点是存在共振,高频带载能力下降。系统要求的电机运转速度较低,不考虑高频带载能力,为解决共振问题,采用PWM波对电机供电,通过改变电机的共振点来达到减小振动的目的。 2. 4 直流电机桥式驱动电路设计 直流电机是可以直接采用电源直接驱动的,设计直流电机驱动电路的主要目的就是对电机的转速和转向进行控制。在本系统中采用了桥式电路,如图4 所示。 这种桥式电路非常适合用来做数字控制,只需单片机按照一定的逻辑和时序控制开关管的开通关断,就能实现直流电机的正反转,也能调节电机绕组通电的占空比,从而达到改变电机转速的目的。 2. 5 场效应管选择 本系统中选用的功率元件为IR 公司生产的IRF840 功率MOSFET,其工作电压可达500 V,工作电流最高8 A,IRF840 MOSFET 功率管的驱动功率小,工作速度高,开关时间短,热稳定性好,抗干扰能力强,完全满足系统的设计要求。 2. 6 电源设计 电源设计过程中为防止各种电源之间互相干扰,尤其是模拟大电源对数字电路部分产生噪声影响,充分考虑了电源滤波的需求。在电路设计时,对供电电源做滤波处理,对控制信号做光电隔离处理。 对输入电源使用单独接插件和单独电源滤波器。对信号的输入和大功率的输出,也要分别使用接插件进行物理隔离。电机运转时最大瞬时电流可高达2A.为减少大功率输出对数字电路产生影响,在设计时,采取有效的抗干扰措施,如将大功率输出信号与数字信号采取有效光电隔离。 3 软件设计 系统的软件设计采用模块化程序设计。主程序主要完成的内容: 系统参数初始化、通讯指令解析、开启中断、进入子程序模块输出控制信号等。每个电机的不同动作均采用不同的子程序模块,维护方便。系统主程序流程图如图5 所示。 上电后,单片机程序初始化芯片的端口设置及变量初始赋值。当串口中断发生,接收上位机发来的命令消息和发送反馈消息给上位机。然后解析本次命令,按具体内容进入不同的运程序,来控制不同的电机动作。 4 结语 本文所述的控制方案,在一个系统中集成了四个电机的驱动控制电路,所有功率放大单元均采用场效应管自行搭建,在小功率步进电动机及直流电机驱动控制中有较强的通用性,最大驱动电流可达6A.可以不作任何的硬件改动,仅通过重写软件,就可以直接应用在其它系统中驱动直流或步进电动机

    时间:2018-05-30 关键词: 芯片 数字 电机 平台

  • 基于AD9857的伪随机码调相雷达发射硬件平台的设计

    摘要: 根据高频地波雷达探测海洋表面动力学要素和目标的不同要求,给出基于AD9857数字正交上变频器和VXI总线传输模式,采用m系列伪随机码调相体制的高频地波雷达发射硬件平台的设计方法。关键词: 高频雷达 软件无线电 伪随机码调相 AD9857 VXI总线  高频地波雷达应用于连续大面积海洋环境监测,可实时探测风、浪、流和潮等海面动力学参数。它的研制和开发对海上作业、海洋开发和国防等方面都具有重大意义[1]。  近年来可编程逻辑器件的飞速发展促进了软件无线电技术的发展。由于传统的基于分立器件的雷达发射和接收系统缺乏灵活性,各项参数不易更改,所以,新一代高频地波雷达系统将采用基于软件无线电思想的发射和接收通用硬件平台,实现雷达工作参数的可编程性,从而实现不同用途的探测。并且整个雷达系统将会考虑进一步提高集成度,越来越多的模块将会基于软件无线电思想设计。较之上一代高频地波雷达系统采用的调频中断连续波(FMICW)体制,新一代雷达系统采用m系列伪随机码调相体制,并且基于 AD9857数字正交上变频器和VXI总线传输模式。本文将重点介绍新一代雷达系统发射部分硬件平台中m系列伪随机码调相模块的设计。1 通用雷达发射和接收硬件平台原理  根据本实验室研制的高频地波雷达对测距精度、距离分辨率等雷达参数的要求,新一代高频地波雷达系统采用40.5MHz的处理中频,射频信号频率为2M~30MHz,接收机的本振频率为42.5M~70.5MHz,其原理框图如图1所示。  雷达发射过程:先由可编程逻辑器件(FPGA/CPLD,下同)编程产生一m系列伪随机码调相脉冲信号,经AD9857数字正交上变频器上变频到40.5MHz后,经过滤波、功率放大和混频后得到射频信号,再由射频端电路和功率放大后,馈送到天线发送出去。雷达接收过程:天线接收到的回波信号先经射频端电路滤波和放大后,与本振信号混频得到中频信号,再经滤波放大和模数转换后送入数字下变频器降速处理得到低速的数字基带信号,最后送给可编程逻辑器件进行相关的处理。与此同时,可编程逻辑器件处理后的信号经VXI(VME Extension for Instrumentation)总线送入PC主机。这种设计的最大好处就是发射脉冲编码信号由可编程逻辑器件编程产生,修改灵活,并且接收到的回波信号的处理以及和VXI总线的接口电路都可在可编程逻辑器件中一起设计,大大提高了系统的集成度,充分体现了软件无线电思想的优势。2 雷达发射部分设计  根据上述的雷达发射原理,基于AD9857数字正交上变频器的伪随机码调相体制雷达发射部分的设计方法是:整个设计选用Altera公司的FLEX10K系列芯片,在MAX+PLUSII开发环境下进行。FLEX10K系列可编程逻辑器件内的设计主要包括:m系列伪随机码调相信号系列的产生模块、AD9857的控制及串口寄存器配置模块、VXI总线接口模块三大部分。三大模块的设计是整个发射部分设计的重点和难点,同时也是关键技术所在。设计采用硬件编程语言VHDL文本输入和原理图输入相结合的设计方法。发射部分原理图如图2所示。2.1 FPGA内各模块的设计2.1.1 m系列伪随机码调相模块的设计  在通常的单频脉冲雷达系统中,采用宽度为?子、周期为T的单脉冲对频率为f0的正弦或余弦载波进行幅度控制得到脉冲调幅波。简单的脉冲雷达虽然可以获得很高的收发隔离以及很高的距离分辨率,但是它有一个很明显的缺点,就是距离分辨率和实际最大探测距离之间存在着矛盾。因为如果距离分辨率很高,则发射脉冲的宽度?子很小,工作比率很低,平均发射功率也就很低,从而导致实际探测距离减小[3]。相反,若通过增大脉冲功率来提高雷达系统的最大探测距离,则会增大发射机的难度,同时也增加了故障率。  为了解决上述矛盾,因而产生了脉冲压缩技术。脉冲压缩技术是使雷达系统发射宽度相对较宽而峰值功率较低的脉冲,利用该技术既可增大系统的最大探测距离,又不增加发射机的难度。脉冲压缩技术是通过在发射部分对载波编码扩频,然后在接收机中对回波进行压缩处理实现的。目前的脉冲压缩方法一般采用线性调频中断连续波(FMICM)和伪随机码调相中断连续波2种波形。新一代高频地波雷达系统将采用伪随机码调相连续波。  在伪随机码调相体制中,一般采用m系列的伪随机码。m序列是一种相当重要的伪随机序列,被广泛地应用在雷达系统和扩频通信等场合。m系列的特性:(1)具有随机序列的随机特性(即统计特性)。(2)是一个预先可以确定的,并且可以重复实现的确定序列。(3)有很好的自相关特性,它的自相关函数只有2个不同的值,即有双值自相关函数特性。(4)具有相同级数的线性移位寄存器可产生的最长序列。本设计采用的就是m系列伪随机码。  m系列伪随机码调相模块主要由如图3所示的部分组成。先由一分频器产生m 系列产生频率和调相器的工作频率。这一部分的设计要综合考虑其他部分的工作原理。因为调相器中的正弦和余弦采样离散点值的地址产生频率要取为m系列产生频率的100倍,所以分频器要先使clock进行100次分频,分频后的频率作为m系列产生时钟频率,而clock作为正弦和余弦离散采样点值的取值地址产生频率。  高频地波雷达系统中初步采用8级,也就是28-1=255个码长的m系列,每片码元长度取为Te=64μs。由于级数比较多,所以宜采用文本输入的方式产生该m系列。根据m序列的特征多项式系数与m序列产生器反馈系数的关系,可以组成一种各级系数分别是:c0=c4=c5=c6=c8=1,c1=c2=c3=c7=0[4]的8级m序列产生器。  二进制相位调制就是在数字基带信号码元为0时,载波相位取π,使输出波形倒相;基带信号码元为1时,载波相位取0,输出波形不变。这样就以载波的不同相位表示了相应的基带脉冲信息,实现了频率的扩展[5]。本设计中的载波信号是一系列的正弦和余弦离散采样点值。通过试验发现在每个m系列基带码元时间段,即本设计所采取的64μs内,载波采样100个点能比较好地满足设计要求。载波离散采样点值的生成,也即正弦和余弦离散采样点值块的设计要考虑AD9857数字正交上变频器的并口数据输入端对数据格式及数据输入速率的要求。此处AD9857芯片要产生I/Q 2路正交载波离散采样点值并且要对数据进行14位补码形式的格式转换。由于VHDL硬件编程语言中没有正弦和余弦产生函数,所以本设计中先用C语言产生I/Q 2路正弦和余弦离散采样点值,并转化为14位补码格式,再把14位补码格式的点值存到一ROM块中,由调相器产生它们的取值地址。本设计中选用Altera公司的FLEX10K系列芯片中含有嵌入式阵列块(EAB),可以构造ROM存储器。  调相器部分主要产生ROM存储器中点值的取值地址,同时完成调相功能。当m序列基带码元是0时,载波相位倒相,根据正弦和余弦波形的特点,可使寻址点在码元由1到0的跳变(jump-low=1)时,跳变到sinπ处(即第51个点值处),即可实现倒相;当m序列基带码元是1时,载波相位不变,可使寻址点在码元由0到1的跳变(jump_high=1)时,回到sin0处(即第1个点值处)。由于在ROM存储表中先存放正弦离散采样点值的100个点,后存放余弦离散采样点值的100个点,所以该部分的VHDL寻址程序可如下设计。  if(count202s=″01100100″) and (jump_low=′0′) then         --正弦离散采样点值部分  count202s<=″00000000″;--寻址到第100个点值处并且         --不是码元的下跳沿时,回到第1个点值处  elsif(jump_high=′1′) then count202s<=″00000000″;         --码元上跳沿时,寻址到第1个点处,调制相位为0  elsif( jump_low=′1′) then count202s<=″00110010″;         --码元下跳沿时,寻址到第51个点值处,调制相位为180°  else count202s<=count202s+′1′;  end if;  if(reset=′1′) then count202c<=″01100101″;--余弦离散        --采样点值寻址值先初始化到第101个点值处  elsif (en=′1′) then  if(count202c=″11001001″) and (jump_low=′0′) then  count202c<=″01100101″;--寻址到第200个点值处并且        --不是码元的下跳沿时,回到第101个点值处  elsif(jump_high=′1′) then count202c<=″01100101″;        --上跳沿时,寻址到第101个点处,调制相位为0  elsif ( jump_low=′1′) then count202c<=″10010111″;        --码元下跳沿时,寻址到第151个点址处,调制相位为180°  else count202c<=count202c+′1′;  end if;  end if;  m 系列调相模块的编译仿真波形图如图4所示。从图4中可看出该模块的功能完全正确。2.1.2 AD9857控制及串口配置模块  AD9857数字正交上变频器主要有并口和串口二大部分需要设置。并口输入数据由m系列伪随机码调相后的I/Q2路14位补码格式的基带数据流轮流提供。串口内各寄存器的配置是整个设计的关键,包括工作模式、频率控制字、时钟倍频、滤波器的内插因子和输出增益控制等参数的设置。根据串口读写时序要求本部分的设计用VHDL语言编程实现。2.1.3 VXI总线接口模块的设计  VXI总线是在VME总线和GPIB总线的基础上发展起来的一种新型仪器系统总线。它吸取了VME和GPIB总线的优点,并结合仪器测量系统的自身特点而增加了许多新的性能,如零槽模块功能、资源管理器、配电、冷却和电磁兼容等[6]。新一代高频地波雷达系统即基于VXI总线传输模式。  VXI总线模块仪器可分为寄存器基、消息基、存储器基和扩展器件4个部分。用得较多的是前2种器件。寄存器基器件的VXI总线接口基本要求是只需具有配置寄存器,且与这种器件的通信是通过对寄存器的读、写来完成的,它不能控制其他器件,只能受其他器件的控制。消息基器件不仅应具有总线配置寄存器,而且还应能进行更高级的通信,支持更复杂的协议,如字串行协议等,它可以控制其他器件,也可被其他器件控制。  本设计中的信号发射模块基于寄存器基,其VXI总线接口模块中除了具有基本的配置寄存器,因该接口的通用性,它还要与接收模块等其他部分相兼容,因此其内部还有中断接口、数据传输接口等。本部分的设计也是根据VXI总线使用规范及时序要求,采用VHDL编程语言中的状态机方式实现。2.2 数字上变频技术  传统的雷达发射系统一般采用锁相环(PLL)电路将模拟基带信号倍频到系统所需的载波频率上,然后再接一个模拟乘法器来完成调制功能。与传统锁相环技术相比,数字上变频技术具有频率分辨率高、相位线性变化、易于数字控制等优点,正得到越来越广泛的应用。典型的数字上变频器有AD公司的AD9856、AD9857以及Harris公司的HSP50215和Gray公司的4路发射芯片GC4114。本设计采用AD9857。AD9857数字正交上变频器一般有3种工作模式:正交调制模式、单频输出模式和内插DAC模式。工作在正交调制模式时,I/Q 2路数字基带信号交替输入,再分成2路,经过CIC滤波器、可编程内插器后送入正交调制器。DDS核提供一个正交的本振信号到正交调制器,与I/Q 2路数据相乘相加,产生一个正交调制的数据流,这些都在数字域完成。最后通过14位的DAC输出正交调制的模拟信号;工作在单频输出模式时,AD9857相当于一个DDS频率源,不接受外部数据。DDS核在频率控制字的控制下产生一个单频数字信号,再经DAC输出;工作在内插DAC模式时,输入14位的I通道数据,经过内插后再经DAC输出。该模式下对信号进行过采样操作,但保持原始信号频谱不变。在本设计中采用正交调制模式。2.3 后续处理电路  由图2可知,后续处理电路主要包括经AD9857数字正交上变频器上变频后的中频模拟信号的A/D 转换、滤波和功率放大等环节。软件无线电的目标是在较高的中频、甚至射频段就开始对信号进行数字化处理,这样可以减少系统中模拟器件的数量,增加系统的灵活性。为达到此要求,ADC必须有很高的采样速率和工作带宽。为适应复杂的电磁环境,还要求ADC具有大的动态范围。此时的中频输出信号,需要高频窄带滤波器进行滤波,一般的LC滤波器是不能满足要求的,要选用工作频率稳定度高、阻带衰减特性陡峭、插入损耗小的石英晶体谐振器组成的高频窄带滤波器,放大电路部分宜采用低噪声高带宽的可调增益放大器。本设计中采用的就是90MHz带宽的低噪声可调增益放大器AD603。3 结束语  基于软件无线电思想,采用m系列伪随机码调相体制的新一代高频地波雷达系统的中频将达到40.5MHz。因此一些关键技术要有所突破,主要包括数字上变频技术和数字下变频技术、高速A/D和D/A变换技术、开放式总线结构技术和高速数字信号处理技术等。本设计中的基于AD9857数字正交上变频器的伪随机码调相体制高频地波雷达发射部分系统的方案就是按上述要求实现的,并已取得了初步成功。参考文献1 许丹,田建生.基于DSP的雷达信号采集处理系统.武汉大学 学报(理学版),2001;(10)2 褚振勇,翁木云.FPGA设计及应用.西安:西安电子科技大学出版社,20023 吴世才,杨子杰.高频地波雷达信号波形分析.武汉大学学报(理学版),2001;(10)4 林可祥,汪一飞.伪随机码的原理与应用.北京:人民邮电出版社,19785 徐志军,徐光辉.CPLD/FPGA的开发与应用.北京:电子工业出版社,20036 林茂六,王丽.VXI总线雷达自动测试系统.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001

    时间:2018-05-22 关键词: 硬件 平台 码调相

  • 基于平台的产品开发战略

    基于平台的产品开发战略

    引言 产品的BOM(物料清单)成本很低,而毛利又很高,为何四成上市公司的年利润却不够北上深广的一套房?房子到底被谁买走了,这个问题值得我们反思! 让我们重新审视成本 包括开发者在内的很多管理者,做产品算的只是BOM成本,甚至连一个MCU相差一毛钱都嫌贵,却不关注未知的成本。每当问到产品什么时候上市时,普遍的回答都是“差不多了”,为何会出现这样的问题呢?而事实上,那些未知的成本就是利润流失的根源(如图1所示)。   图 1 重新审视成本 利润从哪里来 早期创业时,只要抓住一个机会,多参加展会,多做广告,成功的概率就很大。在互联网时代,突然发现入口多了,聚焦用户的难度越来越大。当产品面临竞争时,你会发现“没有最低只有更低”。而且现在已经没有互联网公司了,携程变成了旅行社,新浪变成了新媒体……,机会驱动、粗放经营的时代已经过去了。 Apple之所以成为全球最赚钱的手机公司,关键在于产品的性能超越了用户的预期,且因为大量可重用的核心领域知识,综合成本做到了极致。Yourdon和Constantine在《结构化设计》一书中,将经济学作为软件设计的底层驱动力,软件设计应该致力于降低整体成本。人们发现软件的维护成本远远高于它的初始成本,因为理解现有代码需要花费时间,而且容易出错。同时改动之后,还要进行测试和部署。 更多的时候,程序员不是在编码,而是在阅读程序。由于阅读程序需要从细节和概念上理解,因此修改程序的投入会远远大于最初编程的投入。基于这样的共识,让我们操心的一系列事情,需要不断地思考和总结,使之形成可以重用的模式,这就是方法论的起源。 显然,作为管理者必须深刻认识利润模型,即利润=需求-设计。需求是致力于解决“产品如何好卖”的问题,设计是致力于解决“如何降低成本”的问题。由此可见,要么就是需求没有抓准,要么就是管理成本太高。 其中一个极其重要的措施需要逐年对缺乏创意的员工进行末位淘汰,其实企业中很多平庸的人就是吞没利润的成本。比如,很多开发者只会抄DEMO,却不会根据实际的需求做出性价比更好的设计,即便这样的具有10年工作经验的人又有什么价值呢? 思维差异与收益 通过财务数据分析,由于早期决策失误和缺乏科学的软硬件工程方法,我们开发了一些周期长、技术难度大且回报率极低的产品,不仅软件难以重用,而且扩展和维护难度很大,从而导致开发成本居高不下。 虽然大多数开发者都很勤奋,但其奋斗目标不是企业和个人收益最大化,而是以学习基础技术为乐趣,极少与市场人员和用户交流,不注重提升个人挖掘用户需求的创造力,而是将精力用错了地方,这是很多人一辈子也没有认识到的深刻问题。只是表面地叹息自己怀才不遇,甚至将自己失败的责任推给他人。由此可见,人与人之间的差别不在于知识和经验,而是思维方面的差异决定了每个人的未来。 从软硬件开发来看,软件工程、电子工程与计算机科学、电子科学技术学是完全不同的两个领域的知识,其主要区别在于人,因为软硬件开发是以人为中心的过程。如果考虑人的因素,工程技术更接近经济学而非科学。显然,如果我们不改变思维方式,则很难开发出既好卖且成本低的产品。   图 2 核心域与非核心域 核心域与非核心域 其实一个软件系统封装了若干领域的知识,其中一个领域知识代表了系统的核心竞争力,这个领域被称为“核心域”,其它领域称为“非核心域”。虽然更通俗的说法是“业务”和“技术”,但使用“核心域”和“非核心域”更严谨(如图2)。 非核心域就是别人的领域,比如,底层驱动、操作系统和组件,即便你有一些优势,也是暂时的,竞争对手也能通过其它渠道获得。虽然非核心域的改进是必要的,但不充分,还是要在核心域上深入挖掘,让竞争对手无法轻易从第三方获得。因为在核心域上深入挖掘,达到基于核心域的复用,这是获得和保持竞争力的根本手段。 要达到基于核心域的复用,有必要将核心域和非核心域分开考虑。因为过早地将各个领域的知识混杂会增加不必要的负担,从而导致开发人员腾不出脑力思考核心域中更深刻的问题。由于待解决的问题的规模一旦变大,而人脑的容量和运算能力有限,因此必须分而治之,因为核心域与非核心域的知识都是独立的。   图 3 AWorks平台 平台制胜 代码的优劣不仅直接决定了软件的质量,还将直接影响软件成本。软件成本是由开发成本和维护成本组成的,而维护成本却远高于开发成本,蛮力开发的现象比比皆是,大量来之不易的资金被无声无息地吞没,整个社会的资源浪费严重。 为何不将复杂的技术高度抽象呢?如果实现就能做到让专业的人做专业的事,AWorks就是在这样的背景下诞生的。由于其中融入了更多的软件工程技术方法,因此就能做到将程序员彻底从非核心域中释放出来,聚焦于核心竞争力。 追求代码复用和跨平台,这是开发者梦寐以求的奋斗目标,但现实很残酷,几乎无法成为现实。原因何在?MCU有M0、M4、M7、ARM9、A5、A7、A8内核、DSP......有些项目不需要操作系统,有些项目可能选择FreeRTOS或μC/OS-II或sysBIOS,另一些项目可能选择Linux或Windows,因为不同的半导体公司支持的平台不一样。 基于此,我们不妨做一个大胆的假设。虽然PCF85063、RX8025T和DS1302来自不同的半导体的公司,但其共性都是RTC实时日历时钟芯片,即可高度抽象共用相同的驱动接口,其差异性用特殊的驱动接口应对。虽然FreeRTOS或μC/OS-II或sysBIOS、Linux、Windows各不相同,但它们都是OS,多线程、信号量、消息、邮箱、队列等是其特有的共性,显然QT和emWin同样可以高度抽象为GUI框架。也就是说,不管什么MCU,也不管是否使用操作系统(OS),只要修改相应的头文件,即可复用应用代码,这就是AWorks平台的雏形(如图3)。[!--empirenews.page--] 由于AWorks制定了统一的接口规范,并对各种微处理器内置的功能部件与外围器件进行了高度的抽象,因此无论你选用的是ARM还是DSP,通过“按需定制”的外设驱动软件和相关组件,以高度复用的软件设计原则和只针对接口编程的思想为前提,则应用软件均可实现“一次编程、终生使用和跨平台”。基于此,进一步扩大了AWorks使用范围,又发展出了代码更小的AMetal,AWorks能给你带来的最大价值就是不需要重新发明轮子。 由此可见,无论你选择什么芯片和任何OS,比如,Linux和其它任何RTOS,只要AWorks支持它,就可以在目标板上实现跨平台运行。因为无论什么OS,它只是AWorks的一个组件,针对不同的OS,AWorks都会提供相应的适配器,那么所有的组件都可以根据需要更换。 结论 ZLG(广州周立功单片机科技有限公司)之所以始终处于高速发展状态,首先是改变观念和思维方式的突破,有了正确的思想和方法,就知道从哪里入手了,将优秀人才聚焦需求分析,致力于解决“产品如何好卖”问题,通过技术创新致力于解决“如何降低成本”的问题,最终实现利润最大化。

    时间:2017-12-13 关键词: 产品开发 平台 战略 嵌入式开发

  • 以平台为切入点打开物联网市场 国际运营商物联网平台发展策略纵览

     面对潜力巨大的物联网市场,AT&T、Verizon、德国电信、SK电讯等国际运营商已成功搭建开放合作的物联网平台,大规模应用,并借此站在了物联网前沿阵地,为后来者积累了宝贵的经验。 AT&T: 强调资源整合 注重应用开发 AT&T物联网数据服务平台一年前正式商用,名为M2X。M2X是AT&T首个面向开发人员的物联网管理服务,也是一套新的设计工具,旨在帮助企业开发人员更轻松地创建新的物联网解决方案。 为什么要推出这个平台?主要原因是AT&T正在进行网络转型,对于资源整合、数据处理和信息对接的重要性高度重视。面向开发人员的M2X物联网平台,是将分布于个人及组织中的知识和创造力与平台提供的开发工具进行整合,以对接物联网用户的需求,通过平台上的应用产生大量的决策数据,为开发人员的产品设计提供参考,通过这种平台汇聚、丰富应用、贴近用户的方式加速了物联网应用市场化进程。 M2X平台工具为集简化开发流程,配套组件为应用测试提供支持,AT&T对M2X平台建设的人性化支撑使其吸引了大量应用开发人员。在M2X平台的软件建设上,AT&T将其数据的处理和存储服务都建立在了云端,开发人员可快速调用云端的海量物联网设备管理工具;同时基于云计算的平台可同时承载千万计的连接设备,实时收集数据,并将数据转化为有用信息,为用户提供快速决策,自动化操作。为配合M2X平台的使用,AT&T在硬件上也为开发人员提供支持。Smart kit是其免费提供给每个开发者的M2X连接套件,包含3个测试SIM卡和6个月的M2X平台免费数据服务,可用于设备和解决方案测试。该套件还为开发人员提供强大的AT&T控制中心平台,以用于连接网络,创建联网设备和服务。 自M2X平台商用以来,很多企业用户已开始使用其数据服务进行运营和决策管理。罗克韦尔自动化公司通过M2X平台,使其自动化设备用户能从全球各地工厂和远程站点的工业设备上收集、管理、操作数据,安全性和便捷性大幅提高。 为进一步在M2X平台上整合资源,AT&T今年9月与IBM合作,将M2X平台与IBM的Watson IoT平台、Bluemix和IBM Cloud集成,使M2X平台开发者可以将应用程序部署到IBM Cloud上,开发者可访问许多IBM Watson API和IBM Bluemix服务。AT&T和IBM还决定加大投入,让开发人员更简单地启动项目。 Verizon: 降低市场门槛 扩大覆盖范围 在美国市场上,Verizon与AT&T是主要竞争对手。Verizon去年年末推出了ThingSpace新物联网平台,与M2X主要功能相似。ThingSpace为开发者提供代码库、预装功能和其他工具,但ThingSpace更强调寻求降低物联网产品的设计和使用门槛,并降低解决方案成本,以此来吸引用户和合作伙伴。且该平台也使Verizon的M2M解决方案从工业或企业用户向个人消费者扩张。 本着降低物联网准入复杂度的宗旨,ThingSpace平台在开发界面、编程接口和网络环境设计上,均表现出了其包容性、友好性和便捷性。在开发界面上,ThingSpace平台采用了自助式网页版线上IoT开发界面,开发人员可在任意设备端的浏览器上进行应用,无需安装程序。在编程接口方面,该平台同时提供了诸多API(应用程序编程接口),开发者可依照需求套用合适的预定函数。如今该平台上已有数千个API可调用,且这一数字还在持续增加。对于连接设备的网络环境,ThingSpace物联网平台也不限于Verizon自有的电信网络,而是能支持其他常用的无线网络技术,例如WiFi、ZigBee和LPWAN(低功耗广域网)等。 为支持ThingSpace平台的运营,Verizon致力于解决组件成本和网络接入费用这两大进入物联网的主要障碍。Verizon和Sequans合作打造的新平台芯片,使此硬件成本降低为之前的一半。目前Verizon也在自家LTE网架构内打造了能针对低传输承载的IoT设备优化核心网,其费用低于Verizon现有的任何一个无线网络。费用的降低使很多小型物联网设备的使用变得更加可行,如连接水表、宠物项圈和智能路灯等。为此,ThingSpace一经推出便覆盖92个国家,2016年将基本覆盖全球,并已经吸引上万名应用开发者。 德国电信: 立足智能家庭 创建行业生态圈 与美国运营商不同,德国电信没有以全方位的态势创建物联网平台,相反借助专有平台功能从特色产业切入。德国电信的智能家居业务以“轻资产”为特点,借助合作伙伴的力量适时抢占欧洲家庭用户市场。 德国电信发起的智能家庭业务平台名为Qivicon,相较美国两大巨头的软件服务和数据处理平台,Qivicon更是一个B2B智能家居联盟。通过引入产业链上下游的企业,打通不同厂商之间的智能家居系统,使其被囊括在相同的接口标准和应用界面之下。 Qivicon平台主推的是产业联盟模式,德国电信得以巧妙避开了具体业务的运营。由于物联网终端在形式和功能上多样化,与用户对接的终端硬件和应用的开发及维护必然耗费大量人力,而Qivicon平台对智能家居行业的整合,使各个厂商愿意倚靠这一影响力大、统一标准界面的平台,来打入更大的用户市场。德国电信则在平台的幕后担当提供后端解决方案的角色,包括向家庭用户提供智能客户控制终端,向厂家提供应用集成软件开发维护平台,向厂家提供门户网站服务为其宣传解决方案,甚至还向合作厂家提供客户安装、小额支付等服务。合作伙伴必须负责各自硬件与应用的零售、客户营销和客户支持等。这一门户提供者的定位,让德国电信“四两拨千斤”地撬动了智能家居市场,通过双赢的模式吸引了超过40多家跨国企业参与。而对于智能家庭用户,Qivicon统一的应用界面令客户使用便捷,减少了学习成本。该平台的绿色环保效益也很突出,能帮助智能家居节电20%~40%。德国电信如今已将Qivicon平台的应用拓展至了欧洲市场。 SK电讯: 基于开放标准 创建DIY开发环境 韩国SK电讯也于2015年年底推出了开放物联网平台,名为ThingPlug。ThingPlug也是面向开发人员,其特点是基于oneM2M全球创新标准。 ThingPlug的最大优势在于它的应用支持和开放性。基于国际标准的平台建设为开发人员的资源调用和用户市场规模拓展铺平了道路,开发人员得以将ThingPlug作为一个DIY物联网服务的开发环境。开发者可下载基于国际标准的海量软件开发工具包(SDK),再结合不同设备端的传感器开发相关物联网应用。此外SK电讯还对开发者提供云服务支持,开发者可通过云平台检查所开发应用的实时状态和数据。ThingPlug的开放性还体现在平台允许任何人开发物联网服务方面。 基于oneM2M全球标准的ThingPlug平台为SK电讯的物联网业务产生了积极的正向促进。一方面便捷简化的开发流程使更多人加入了应用开发的队伍,而应用丰富后的平台会让用户更快接受智慧家庭业务,庞大的需求反过来刺激开发人员对新应用的设计。 ThingPlug平台的开放性和标准性让其很快就被广为接受。2016年建成的釜山智慧城市试验平台就是基于ThingPlug进行使用和管理,把各种公共服务,如停车管理、建筑能源管理和安全服务,升级为智能物联网服务,通过ThingPlug平台实现市民应用对接、后台管控等。 从AT&T、Verizon、德国电信、SK电讯等运营商的物联网发展策略看,各自的平台建设都为其成功转型、拓展物联网市场提供了强劲动力。如果运营商基于可观的用户规模,充分利用现有网络基础设施,并发挥在资源整合方面的优势,在搭建物联网平台方面有所作为,借助统一的IoT平台实现产业链上下游,甚至跨行业的信息整合和资源对接,可以抢占物联网发展的制高点,赢得竞争先机。本文分析的四家运营商,其物联网平台建设都本着充分整合资源,建设开放平台和设立同一应用标准的核心,根据自身特色找准切入点,如AT&T的丰富应用,Verizon的低使用成本和德国电信的智能家居联盟。OneNET平台也以500家企业为宣传标语,但其落实程度仍让用户担忧。为此,我国运营商不妨加大力度促进与各种平台级企业间的合作,并主动寻求包容性更强的伙伴,以在物联网平台建设中找准合适的突破口,构建物联网核心竞争力,并充分借助平台搭建的桥梁,在物联网领域开辟出“专属地带”。

    时间:2016-12-28 关键词: 物联网 平台 大数据

  • 为高性能FPGA平台选择最佳存储器

    在演算法交易领域的最新进展是导入一些更低延迟的解决方案,其中最佳的方式是使用FPGA搭建的客制硬体。这些FPGA硬体可说是硬编码ASIC的极致性能和CPU的灵活度之间的桥梁,提供大量的资源且可加以配置,使其得以较软体解决方案更大幅缩短往返交易延迟。 高性能运算对于许多应用至关重要。在其中一些最竞争的应用领域,开发人员经常能为其嵌入式系统问题找到解决方案。例如,高频交易(HFT)是一种演算交易的形式,其交易量占美国证券交易量的绝大部份。高频交易使用机器学习演算法处理市场资料、拟定策略,以及在几微秒的时间内执行订单。 为了获得每次交易中哪怕只有几分之一美分的利润,高频交易员以很高的交易量短期进出交易所。使用HFT演算法的系统持续监测价格波动情况,以利于调整短线交易策略。由于这是非常短期的交易策略,HFT企业无需耗费大量资本、累积头寸或隔夜持有其投资组合。目前,高频交易量占美国证券交易量的75%。 在21世纪初,HFT交易侧重于优质的演算法和交易策略。现在,由于最普及的几种系统仅存在几秒的延迟,决胜的关键不再是速度,而是策略。到了2010 年,由于演算法的进展已不足以获得交易优势,为了战胜彼此,参与者开始缩短tick-to-trade的交易延迟,从而使交易时间缩短至数微秒。 在次毫秒级买卖交易订单的刺激下,HFT平台开始了一场竞争激烈的速度竞赛,以便将市场资料的往返延迟缩短至微秒级。由于仅仅几奈秒的差别往往带来巨大的‘潜伏套利’竞争优势(或称为‘抢先交易’),交易企业一直在寻找更快的交易伺服器。 采用软体途径处理订单 传统上,HFT交易一向使用软体工具。这些工具利用了高性能运算系统,能够高效地执行复杂的交易策略(图1)。这些系统中的作业系统核心控制对其CPU和记忆体资源的存取,而应用堆叠则负责处理所有的交易策略,由网路介面卡(NIC)连接系统至证券交易所。   图1:采用软体途径处理订单的配置(来源:Cypress) 然而,这种配置存在交易延迟的缺点: 标准NIC并未专为处理TCP/IP和专用交易协定进行最佳化,而且无法板载处理市场资料馈送 主系统和乙太网路(Ethernet)卡之间的PCI Express汇流排会增加数微秒的延迟 核心OS原生的基于中断途径就会导致较长的延迟 这些解决方案基于共享记忆体资源的多核心处理器。在处理来自证券交易所的资料馈送时时,确定性延迟至关重要,存取共用记忆体绝不是一个最佳方式 在演算法交易领域的最新进展是导入了一些更低延迟的解决方案,其中最佳的方式是使用现场可程式逻辑闸阵列(FPGA)搭建的客制硬体。这些设备可说是硬编码ASIC的极致性能和CPU灵活度之间的桥梁。透过FPGA提供大量的资源且可加以配置,使其得以较软体解决方案更大幅缩短往返交易延迟。 采用FPGA途径处理订单 除了灵活之外,FPGA还可以进行编程设计,以便自行处理资料撷取、风险评估与订单处理等关键任务。这种自给自足的特性使其较软体演算法更快、更可靠。让基于FPGA的解决方案能够大幅提升电子交易性能的关键因素是:它们能让过去由软体处理的过程直接在FPGA上进行。   图2:采用FPGA途径处理订单的配置 相较于软体演算法,FGPA的配置具有这些优势,原因就在于以下的功能被分流到FPGA: 处理TCP/IP讯息 解码FAST或类似的交易专用协定,以及撷取相关资料 进行交易决策,而不至于导致任何基于核心的中断延迟 透过管理FPGA中的订单簿(order book)和交易记录以降低风险 凭藉着这些优势,基于FPGA的解决方案能够提供超低延迟的资料馈送处理功能,以及更快的订单执行和风险评估速度。它们还能实现最高的每瓦功耗性能,尽可能地降低能耗和热量要求。FPGA解决方案的另一个优势是透过扩展部署‘FPGA现场’配置的能力。 组成基于FPGA途径关键之一在于巧妙地整合4倍资料率(QDR)记忆体,实现确定性记忆体存取速率以及经过最佳化的VHDL程式码。在FPGA的记忆体中需要维护的两个最重要资料集是用于维护订单簿的证券资讯和用于分析风险的资料与时间戳记。二者均对快取记忆体提出了不同的要求。资料封包的资料与时间戳记对于保存交易决策的准确记录、重现过去的事件非常重要。这些记录所需的精密度达数十奈秒,这使得记忆体延迟(即为记忆体提供位址以及从资料汇流排取得资料之间的时间延迟)更加至关重要。 另一个资料集-订单簿-是所有订单的资料库,包含交易系统需要维护的符号和价格。这个资料库通常根据交易客户感兴趣的证券而包含所有金融工具的一部份。订单簿必须根据从客户而来的资讯同步进行更新与存取。订单簿中的相关资料与从交易所收到的资料进行比较,然后再根据交易演算法做出买、卖或保留金融工具的决策。 由于来自证券交易所的输入资料串流并不是以确定顺序方式接收的,因此,执行交易策略的记忆体存取也是随机的,以小量资料的丛发进行,并以最低延迟获取资料。以记忆体术语来说,执行这种随机存取的能力是由一种名为随机交易率(RTR)的指标衡量的。RTR表示记忆体在一定时间内可支援的随机读取或写入作业次数,其衡量指标是:交易次数/秒的倍数(例如MT/s或GT/s)。在大多数记忆体中,随机存取时间是由周期延迟(tRC)定义。最大的RTR约为tRC的倒数(1/tRC)。 快取记忆体的选择经常限制基于FPGA的硬体能力。大多数的FPGA只采用传统基于DRAM的记忆体,因为它们具备成本优势,而且密度较高。但是,这些记忆体极其缓慢,而且容易发生软错误。考虑到这些系统每秒的交易量,我们不能牺牲速度和可靠性。 从纯技术的角度探讨两种运用最广泛的DRAM:同步DRAM(SDRAM)和低延迟DRAM(RLDRAM)。过去10年来,SDRAM的tRC并没有很大变化(将来可能也不会),一直维持在48ns左右,对应21 MT/s RTR,其它基于DRAM的记忆体设计则以牺牲密度改进了tRC。例如,RLDRAM 3的tRC为8ns,对应于125MT/s RTR。基本上,DRAM是为那些依序存取确定性运算演算法而最佳化的,但高频交易并非采用这样的方式。[!--empirenews.page--] 一个更好的选择是同步 SRAM。虽然基于DRAM的记忆体具备较高的记忆体容量,但它们无法满足交易平台使用快取记忆体的延迟和性能要求。数十年来,SRAM一直是大多数高性能应用的首选记忆体。基于SRAM的解决方案可能比一般基于DRAM的解决方案更快高达24倍。 在SRAM中,QDR系列SRAM的性能比任何类型的记忆体都要高。QDR SRAM是专为突发和随机存取而设计的。藉由一个读写专用埠,QDR记忆体是订单簿管理等读写均衡作业的理想选择。例如赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)最新推出的QDR SRAM——QDR-IV,更进一步提供了两个双向埠。当读写作业不均衡时,例如当查询TCP/IP处理和资料串流处理等操作时,采用QDR-IV将会非常高效。 下表比较各种核心记忆体技术采用的解决方案:   表1:各种核心记忆体技术方案的特性比较 QDR-IV记忆体的RTR为2132MT/s,延迟为7.5ns。考虑到随机存取性能对于FPGA解决方案的重要性,这些记忆体有助于大幅缩短交易的总延迟。该款SRAM较高的作业频率和双埠作业特性,可为那些要求严苛的网路环境搭建超低延迟的资料封包缓冲区。此外,QDR-IV无与伦比的RTR可加快需要即时查询或其它资料结构的客制应用。而DRAM则更适合储存资料大量的资料记录资讯,而高性能的SRAM可与其配合作业,储存延迟关键型路径的运算查询或缓存资料。 各种记忆体的RTR性能比较   图3:各种记忆体技术的RTR比较 (来源:Cypress) 除了RTR和延迟优势之外,很多SRAM还包含一系列新的特性,例如可实现高可靠性的错误纠正码(ECC)、晶片上终端(ODT)以及可提高讯号完整性的偏斜校正(De-skew)训练。 有鉴于几奈秒所能带来的竞争优势,在打造一个基于FPGA的客制化解决方案时,所采用的记忆体类型也是一项关键因素。由于QDR记忆体所具备的固有优势,很多FPGA厂商正为其最新一代基于FPGA的高性能交易解决方案导入QDR记忆体。相较于那些使用传统记忆体解决方案的交易员,采用这些FPGA的交易员拥有先发制人的优势。QDR记忆体还获得了Altera、Xilinx等业界主要FPGA供应商的支持。Altera最新发布的Arria 10 FPGA即可支援QDR-IV。预计Xilinx等者很快也会宣布在其产品中提供类似的支援。

    时间:2016-09-08 关键词: FPGA 存储器 平台 高性能 存储技术

  • 恩智浦展示完整的自动驾驶车辆平台

    恩智浦展示完整的自动驾驶车辆平台

    恩智浦半导体公司最近展示了一款功能丰富、具有高度可制造性的自动驾驶车辆平台,标志着恩智浦在快速来临的自动驾驶车辆时代令人瞩目的里程碑。这款平台采用恩智浦最新的BlueBox引擎,并在每一个ADAS节点上部署了恩智浦的硅芯片和软件解决方案。这次系统演示包括BlueBox中央计算引擎以及毫米波雷达、激光雷达、视觉检测以及板载安全V2X系统——所有组件均采用目前已投入量产或已向客户提供样片的恩智浦硅芯片产品。 全球5家最大的汽车制造商中已有4家获得了BlueBox引擎,该引擎能在恩智浦功能丰富的自动驾驶车辆平台上工作,为OEM及供应商提供满足全球汽车行业严格的安全、功率和处理性能要求所需的解决方案,并采用了现成的恩智浦技术。依靠灵活的可编程能力、出色的功率性能比以及对系统的深入了解,恩智浦自动驾驶车辆平台提供了在短期内创造出创新型自动驾驶汽车的优质资源。 在成为全球第一的汽车市场硅芯片供应商之后仅仅数月,恩智浦便推出了最新的自动驾驶车辆平台。恩智浦同时还是世界领先的ADAS处理器供应商,目前为止已经售出超过3000万片ADAS处理器。全世界十大汽车制造商中有八个使用恩智浦的ADAS处理器。 恩智浦执行副总裁兼汽车业务部总经理Kurt Sievers表示:“有了业界首款平台,恩智浦便可利用其在全球汽车硅芯片市场的领先地位大幅推进自动驾驶车辆的发展。我们的系统级专业知识、对于 ADAS复杂工程挑战的深度理解,以及恩智浦广泛的产品组合能满足汽车级(ISO 26262等级)功能安全要求——这一切无疑奠定了恩智浦硅芯片供应商的地位,能够帮助加快未来自动驾驶汽车的普及步伐。” 在自动驾驶车辆系统中,有多条传感器数据流汇入BlueBox引擎,并融合产生车辆周边的360°完整世界模型。这项功能兼具应对和预防紧急状况的能力,极大地提高了汽车的安全性。BlueBox及其互联的安全智能解决方案还集成了进行完整情景评估所需的嵌入式智能和机器学习,支持高级分类任务、物体检测、定位、测绘以及车辆驾驶决策。 与仅仅专注视觉或其他单传感器数据流的封闭系统不同,恩智浦用于自动驾驶车辆的BlueBox引擎是一种开放式、基于Linux并且支持linear C语言的可编程平台解决方案,汽车制造商可以轻松根据各自的需求定制,实现最优的差异化产品。

    时间:2016-05-18 关键词: 恩智浦 平台 自动驾驶

  • 与巨人intel的竞争之路 AMD的将如何“雄起”

    AMD和英特尔之间的竞争主要集中在21世纪的第一个十年,当时两家公司不分伯仲,互相挑战,在创新芯片时期各自都达到了巅峰。然而,此后AMD 似乎迷失了方向,时至今日似乎没有任何对英特尔构成主要威胁的能力。每当竞争或AMD一有动作,那句“AMD日常倒闭”和“AMD日常崛起”的民间笑话又被拿来调侃一番。在绝大部分PC和服务器市场,英特尔的x86芯片占据了绝大部分市场份额,而AMD在该领域则持续失去份额。 其中最主要的原因莫过于芯片技术落后,特别是在一次次芯片架构的更新换代上,无论是自行内部改进,还是收购而来的技术,以及在制造工艺方面,AMD 均全面落后于英特尔。 根据一份来自Mercury Research 的市场调查报告了解,2015 年第四季度英特尔x86 处理器的市场份额高达87.7%,与前一年同期的86.3% 相比仍在稳步增长中,而AMD 则从13.6% 的市场份额下滑到了12.1%。 近些年,为了生存AMD 展开了一些相对明智的举措,从2013 年开始决定削弱其对PC 芯片市场的依赖性。此决定与最近英特尔确认裁员1.2 万人转变业务方向的动作有些许类似。并且,AMD 还特别强调了定制芯片的业务的前景,于是我们在当代家用游戏机PlayStation 4 和Xbox One 上均看到了AMD 特别定制的处理器。 AMD 正计划通过其他方面来打破英特尔芯片市场的垄断地位,是否能够取得成功现在还言之尚早。那么,接下来竞争格局是否真的会发生变化呢?去年和今年执行了一系列新措施的AMD,又如何如期在明年重新“雄起”呢?下面来谈一谈,AMD 到底做了什么来更好的与英特尔进行竞争。 授权x86 架构 2016 第一季度刚过,AMD 又发布了一份惨不忍睹的巨亏财报。不过,AMD 提到了另一个增加营收的新措施,那就是将x86 芯片技术授权给其他厂商。简单的说,未来我们将会看到不同品牌的x86 架构的PC 和服务器芯片,但并非来自AMD 或英特尔,而是基于AMD 的芯片技术所打造。 英特尔与AMD 两家公司有x86 架构的交叉授权协议,如今AMD 将授权给其他更多的厂商,必然对英特尔造成不良影响。但是正是因为走授权这条路,AMD 不仅可以通过授权许可拿到一笔可观的收入,而且还能够轻松的提高基于自家技术芯片的市场占有率,可谓一举两得。 上个月底,AMD 已经正式和天津海光先进技术投资有限公司达成协议,将设立合资公司生产x86 处理器。另外,得益于于中国公司的合作,AMD 芯片的推广和分销问题将得到更好的解决,也许未来中国的家用PC 和服务器市场将会出现更多的“AMD”芯片。 有的人会问,英特尔与AMD 交叉授权协议中属明文禁止此行为,AMD 还能这么做?英特尔不告到AMD 破产?说实话,具体授权协议的内容我们不清楚,但有可能AMD 并没有将x86 指令集相关核心技术进行授权,而只是将自主完成设计的芯片(譬如新Zen 架构处理器)提供给第三方贴牌销售,总之就是不涉及交叉协议中禁止的内容。 显卡业务 AMD 拥有而英特尔不具备的宝贵技术,当属世界顶级的Radeon 和FirePro 显卡了。当今GPU 图形处理单元正处于火热期,不只是家用游戏机需求量大,而且高端游戏PC 市场仍在增长当中。就算是英特尔,也开始把中心放在游戏上,但无论如何也只能从CPU 方面着手,而AMD 却可以在虚拟现实和游戏硬件技术的组合上叫嚣英特尔。 在显卡市场,AMD 拥有与Nvidia 竞争的实力。不过,最近Nvidia 正式发布了新旗舰显卡GeForce GTX 1080 及GTX 1070,全新Pascal 架构和先进的16nm 工艺,从综合规格、性能及价格来看,接下来AMD 最新的北极星(Polaris)显卡要干赢这场战斗似乎并不那么容易。 Versatile CPU 平台 ARM 不可否认是移动领域的霸主,但是针对PC 或服务器的ARM 芯片,现在还真的很难选择。不过AMD 告诉世人他们可以做到,因为AMD 的芯片业务已经不局限于x86 架构,过去两年时间里其高管层多次强调灵活多样性的重要,所以从那时至今,AMD 已经囤积了不少ARM 架构的芯片技术。也许未来几年时间里,我们可以看到AMD 携ARM 芯片进入数据领域中心业务,或者在更多嵌入式设备中看到身影。 AMD 认为,ARM 架构的芯片拥有可扩展性能、互联互通、高能效和低成本等优势,适合外扩型云数据中心、存储和网络基础架构的主流企业和组织,并且有利于实现在更短的时间内更新换代,大量节省成本和复杂性。而对于英特尔,目前暂时只有x86 芯片,很难为数据中心业务提供第二选择。 Zen CPU 今年AMD 最大的心愿就是出货新一代代号“禅(ZEN)”的CPU 核心。关于“禅” AMD 信心十足,号称进入1x 纳米时代之后,其性能相对于“推土机”架构每时钟指令集执行率上涨幅达到了40% 以上。Zen CPU 的问世将进一步解决AMD CPU 性能落后一大难题,只要Zen 能够保证不流产,工艺方面赶上,其缩减性能差距的希望就非常大。今年下半年第一枚针对桌面发烧友设计的Zen 芯片将会正式发布,预计将会吸引一部分英特尔阵营的爱好者。 服务器芯片市场 今后两年,也许是AMD 重新在服务器市场夺回份额的好时机。不得不说,英特尔卓越的Xeon 芯片完全摧毁了AMD Opteron 芯片增长的可能性,AMD 曾经在服务器市场有两位数的市场份额,但是由于粗糙“推土机(Bulldozer)”架构芯片,再一次陷入了一团糟的局面。虽然AMD 的Zen 架构CPU 核心暂时仅针对桌面PC 平台,但是到了2017 年将陆续为企业服务器市场交付订单,届时将为AMD 赢下更多该领域的市场份额。 定制芯片 AMD 声称找到了PC 出货量下降情况下的新处理方案,其实也就是定制芯片业务,这部分收入包括了游戏机、低功耗服务器和嵌入式设备的芯片定制业务。三大品牌的游戏机、赌博机、自动取款机和汽车等,均是AMD 定制业务的方向,并且被AMD 视为稳定收入的来源。目前AMD 在定制芯片业务方面蒸蒸日上,只要AMD 尽可能的满足更多客户的定制需求,相信未来一定可创造更大的收益。

    时间:2016-05-16 关键词: CPU 架构 平台 x86 versatile 显卡

  • AMETEK 程控电源部发布交流/直流电源崭新技术平台 -- Asterion 平台

    AMETEK 程控电源部发布交流/直流电源崭新技术平台 -- Asterion 平台

    21ic讯 AMETEK程控电源部,直流和交流程控电源及测试解决方案的全球领导品牌加州仪器(California Instrument),索伦森(Sorensen),艾格(Elgar)品牌生产厂商,近期发布了最新的交流和直流电源平台,这个平台建立了该行业功率密度、性能和易用性的新标准。 AMETEK公司基于此技术平台首先推出了加州仪器Asterion™ 交流电源,功率等级为500 VA,750VA和1500VA。倚赖于其采取的一系列的技术创新,Asterion无疑是目前市场上功能最强大的交流电源。它将给用户提供出众的智能操控,出色的性能和灵活的模块化配置功能,正是这些功能使其成为当今最具有适应性和高性价比的电源技术平台。 AMETEK公司一直以提供高功率密度电源著称,Asterion也不例外,在1U高度(44.45mm/ 1.75in)可提供高达1500VA的输出,这是其他竞争产品的两到三倍的功率密度。 Asterion的突破性表现的核心是AMETEK推出的强大的iX2™电流倍增技术。使用此项技术,电源的输出电压从最大电压下降到最大电压一半时,可用的输出电流可增加到额定电流的两倍。这使得Asterion电源在整个电压范围可保持最大输出功率,在无与伦比的宽电压范围内保证了完整的输出功率。此外, iX2电流加倍技术可节约成本,在需要不同的电压水平测试的应用中可无需购买多个电源或过功率源来完成测试,如执行低压线路测试。 Asterion平台其他独特的优势体现在自动并联和时钟/锁定功能来实现更高的输出功率和多相系统的配置上。用户可以组合六台设备实现9000 VA单相输出,其中一台设备成为主机,其余的作为从机。支持使用前面板或数字接口完成系统设置。多相系统可以根据需要设置为分相、三相、甚至更多相。 用户可以只购买暂时所需要的电源,后期可轻松添加更多的电源来满足高功率或多相位的要求。这种可根据需求来实现扩展系统的便捷扩展性,有助于保护初始投资的价值,也可推迟额外的资本支出直到确实需要。 Asterion电源的性能规格也同样令人印象深刻。例如, Asterion电源提供宽泛的交流和直流电压输出范围,电压精度在直流到1 kHz范围为±0.2%。负载和线性调整率为±0.025%和±0.015%,这些指标使其比市场上大多数交流电源更精准。 此外,测试工程师将欣赏AsterionTM交流源的易用性, AMETEK专门为此平台开发了全新的用户界面。直观独特的触摸屏界面允许用户快速轻松地设置电源完成测试。 Asterion同时适用于实验室和自动测试系统中。在ATE系统中使用时,可以预订无前面板的版本,这样可以大大节约资金,其配备LAN,USB和RS232接口作为标准选件,也可选配GPIB接口。直观的“虚拟面板”GUI控制软件使它易于与电脑进行交互式的设置和操作。内置的驱动程序使它可简便的集成到ATE系统中。此外,Asterion系列产品还配备了完整的航空电子设备测试套件作为选件。

    时间:2016-05-13 关键词: 平台 电源新品 ametek asterion

  • Mentor Graphics宣布PADS创新平台又添压降分析和电子散热等新功能

    Mentor Graphics公司(纳斯达克代码:MENT)今天宣布推出基于 PADS® PCB 软件的综合产品创新平台,该平台帮助个体工程师和小型团队解决开发现今电子产品所面临的工程挑战。随着系统设计复杂度以及印刷电路板 (PCB)、机械和系统工程师对易于部署工具的需求不断增加,PADS 平台经扩展可帮助工程师开发基于 PCB 的系统,实现从概念到制造的转换。 产品创建流程不仅仅涉及原理图输入和电路板布局。工程师必须解决很多其他问题才能成功完成产品设计,包括元器件选择、信号和电源完整性、电子散热、外形和安装,以及可制造性分析。此次产品发布之后,PADS 平台的产品创建解决方案得到扩充,增加了具有高生产率和空前性价比的 PADS HyperLynx® 直流压降分析和 PADS FloTHERM® XT 工具。 “随着设计团队不断追求更高级的产品功能和更好的性能,系统设计的复杂度也不断攀升。所有类型产品的系统设计面临一系列亟待设计团队解决的电气、机械、热和制造难题,”Gary Smith EDA 首席分析师 Laurie Balch 说道。“EDA 供应商能够帮助设计工程师利用设计工具成功解决这些问题变得至关重要,而 Mentor 最近对其 PADS 平台产品组合的投入正是在朝这方面努力。” “随着电子系统复杂度不断增加,工程师要始终从产品整体把握开发过程,”In-Circuit Design 所有者 Barry Olney 说道。“包含 PCB 设计功能的设计工具结合综合仿真和分析,使得设计工程师有信心按期交付具有最高性能和可靠性的产品。总之,PADS 平台具有实实在在的竞争优势。” 面向电源完整性分析的直流压降功能 通过向 PADS 平台添加世界一流的 HyperLynx 直流压降分析功能,工程师既可以创造低功耗可穿戴设备,也能创造需要高功率处理器的电子产品。如果未在设计流程早期进行分析,现代设备中不断增加的电源通道数量可能导致设计无法工作或难以调试。 PADS HyperLynx 直流压降产品可以快速识别实验室原型难以发现的设计问题区域。直流压降工具可以快速提供研究性解决方案,供用户在易于使用的环境中应用。可在布局中验证结果以确保遵守相应的指导准则,如此可减少原型迭代次数。借助直流压降产品,工程师可以: · 优化供电网络 (PDN),以获得高效、整洁的多电压 IC 供电。 · 快速分析电源通道之间覆铜不足引起的压降,如此可消除耗时的原型故障排除。 · 识别布局中电流密度过高的区域,以便在早期消除此问题。 用于电子散热的 PADS FloTHERM XT 工具 随着电子设备尺寸越来越小、速度越来越快以及封装密度越来越高,设计人员需要考虑整体热效应以确保产品可靠性。考虑到时间和成本因素,物理测试不一定总是可行方案,利用 PADS 产品,您能以经济实惠的成本,快速、轻松地满足系统热分布要求。PADS FloTHERM XT 产品是一款屡获殊荣的电子散热解决方案,最早可在布局阶段用于识别整个系统中的热效应。借助 SmartParts™ 功能,设计人员可在几分钟内构建简单的模型,应用直接取自 MCAD 的复杂机械元件,轻松创建定制 CAD 几何图形,并从 EDA 工具中导入详细电子组件。 PADS FloTHERM XT 主要优势包括: · 以 CAD 为中心、适用于热仿真和电子散热的解决方案。 · 考虑到设计中所有与热相关的方面,包括封装选择、PCB 布局、电路板结构和外壳设计。 · 与所有主要 MCAD 供应商和所有中立厂商文件格式直接接驳。 · 通过 HTML、PDF 或 Microsoft® Word 自动生成报告。 “在为客户提供实现竞争优势的技术创新方面,Mentor 无可匹敌。借助面向企业的 Xpedition 到面向主流市场的 PADS,我们的解决方案产品组合不断发展,支持市场解决最复杂的产品创建挑战,”Mentor Graphics 副总裁兼BSD总经理 A.J. Incorvaia 说道。“我们发布的具有热和电压分析功能的新 PADS 产品提供了直观的解决方案,帮助个体电子设计人员实现从产品概念到制造的转换。” 获取产品 具备可选的 PADS HyperLynx 直流压降分析和 PADS FloTHERM XT 电子散热功能的全新 PADS 产品将于今年七月面市。

    时间:2016-05-05 关键词: 软件 PCB 平台 电子散热 pads 压降分析

  • Mentor Graphics宣布与GLOBALFOUNDRIES合作开发适用于 22FDX平台的设计参考流程和工艺设计套件

    Mentor Graphics公司(纳斯达克代码:MENT)近日宣布,正与 GLOBALFOUNDRIES 展开合作,认证 Mentor® RTL 到 GDS 平台(包括RealTime Designer™ 物理 RTL 合成解决方案和 Olympus-SoC™ 布局布线系统)能够完全适用于当前版本的 GLOBALFOUNDRIES® 22FDX™平台设计参考流程。此外,Mentor 和 GLOBALFOUNDRIES 还一同合作开发适用于 22FDX 平台的工艺设计套件 (PDK)。该 PDK 支持 Mentor Calibre®平台,涵盖适用于 22FDX 平台的设计规则检查 (DRC)、版图与电路图比较 (LVS) 和金属填充解决方案。这些解决方案可帮助双方客户利用 22FDX 工艺中的性能来解决功耗、性能和电流泄漏,从而优化他们的设计。 GLOBALFOUNDRIES 业务开发副总裁 Pankaj Mayor 表示:“我们与Mentor Graphics 密切合作,使其产品能够帮助客户落实 22FDX 平台的优势。对Mentor 工具用于实施流程和设计验证的认证,将帮助设计人员实现功耗、性能和成本之间的最佳平衡。” 在先进工艺的设计流程中,RealTime Designer™ 可以满足诸多需求,包括更高的容量、更快的运行时间、改进的结果质量 (QoR) 和集成的布局规划功能。尤其对于 22FDX 平台,它支持基于统一功率格式 (UPF) 的多电压设计、多 Vt 优化、电流泄漏和动态功率分析及优化、独特的 RTL 级别布局规划技术,从而改进 QoR 和运行时间。Olympus-SoC™ 工具能够全面解决我们使用先进工艺时在性能、容量、上市时间、功率和可变性方面遇到的难题。对22FDX的支持包括低功耗功能,例如多电压设计流程、并行多态多模时序和功率优化、正向和反向偏置处理、电网上 DCAP 单元的插入以减少噪音。 Mentor Graphics 的 IC 实施部门总经理 Pravin Madhani 表示:“我们的客户要设计一些适用于移动、无线、网络和图形产品的最复杂芯片。通过与GLOBALFOUNDRIES 进行协作,我们能够为双方客户提供适用于 22FDX 平台的先进数字实施流程。 Calibre nmDRC™、Calibre nmLVS™ 和 Calibre YieldEnhancer 工具提供了可用于22FDX PDK 的验证功能。核心的DRC和LVS验证是由Calibre nmDRC 和 Calibre nmLVS 工具提供。Calibre YieldEnhancer中的SmartFill功能可通过智能自动方式填充设计,提供填充形状的最佳分布和布局,从而帮助设计人员达到平坦度和密度要求,最大程度地减少填充后的时序更改。 新版的 22FDX PDK 将为设计人员提供 GLOBALFOUNDRIES 所特有的 DFM 功能。GLOBALFOUNDRIES 提供了业界领先的 DRC+、制造分析和记分 (MAS) 和 Yield Enhancement Services™ (YES) 设计套件。这些基于 Calibre 平台的产品,可帮助设计团队分析其设计风格在22FDX工艺中对可制造性的影响。DRC+ 方法使用 Calibre Pattern Matching 工具的快速图形匹配功能,从光刻角度识别出有问题的图形,然后使用 Calibre nmDRC 对存在这些图形的区域执行更严格的设计约束。MAS 和 YES 方法有助于降低制造可变性:MAS 采用 Calibre YieldAnalyzer 中的 DFM 记分功能,可在所有层上对 IP 模块和 SoC 进行记分;在 YES 服务中,GLOBALFOUNDRIES 工程师使用 Calibre YieldEnhancer 中的 Layout 修改功能,可修改边缘和导孔(Via)摆放位置,进而提升 Layout 的稳健性。 Mentor Graphics 的 Design to Silicon 事业部副总裁 Joseph Sawicki 说道:“通过将最先进的 Calibre 分析和验证功能整合到其22FDX 平台中,GLOBALFOUNDRIES 向设计人员提供了其所需的工具,帮助他们提高产品的稳健性。这不仅可确保为工艺流程提供高质量设计,还可确保设计能更加快速地量产。” Mentor Graphics 和 GLOBALFOUNDRIES 正携手合作,开发可用于Sign-off的先进寄生电路参数抽取和可靠性验证的 Calibre xACT™ 和 Calibre PERC™ 解决方案。

    时间:2015-11-19 关键词: ic设计 平台 功能 dfm 22fdx

  • Mentor Graphics扩展Mentor Embedded Linux功能,为最新AMD嵌入式R系列处理器提供支持

    Mentor Graphics扩展Mentor Embedded Linux功能,为最新AMD嵌入式R系列处理器提供支持

    21ic讯,近日, Mentor Graphics公司(纳斯达克代码:MENT)今日宣布,即将推出可兼容 AMD 嵌入式 R 系列处理器的 Mentor® Embedded Linux®运行软件和开发工具。第二代 AMD 嵌入式 R 系列设备包括:AMD Radeon™ R7 Graphics(原代号:“Merlin Falcon”)和 AMD 嵌入式 R 系列 APU(原代号:“Bald Eagle”),两者均支持异构系统架构,具有较高的处理性能、极佳的功率效率以及逼真的多媒体展现。Mentor Embedded Linux运行软件和开发工具同样还支持 AMD 嵌入式 G 系列处理器。 嵌入式开发人员现可免费下载兼容最新AMD嵌入式处理器的Mentor Embedded Linux Lite 和 Sourcery™ CodeBench Lite 工具,然后利用此工具进行评估、样机制作和开发。此外,开发人员还可通过用于生产平台的 Sourcery CodeBench 工具,继续实现向新商用版本 Mentor Embedded Linux 环境的无缝迁移。AMD 嵌入式处理器与 Mentor Embedded Linux 处理器相结合,形成一个功能强大的硬件/软件平台解决方案。借助该解决方案,开发人员可以开发面向数字游戏、销售终端 (POS) 和电子标牌/显示屏等市场的动态应用程序。 AMD 公司副总裁兼嵌入式解决方案部门总经理 Scott Aylor 表示:“AMD 嵌入式 R 系列 SoC 可提供业内领先的性能,适用于需要高性能、低功耗架构以及绝佳图形和计算功能的各类市场。随着新产品的发布,其产品系列就更加丰富,其中包括免费的 Mentor Embedded Linux Lite 和稳健而又可提供商业支持的 Mentor Embedded Linux,不一而足。这样一来,AMD 嵌入式客户在 Linux 开发方面可使用的解决方案变得更多了,也就更利于攻克其设计难题。” 嵌入式 Linux 平台和开发工具 AMD 嵌入式客户可下载 最新的的 Mentor Embedded Linux 和Sourcery CodeBench Lite 工具,结合该工具并利用 Yocto™ 项目的技术为基础,用户可快速从源代码构建基于 Linux 的定制平台。借助 Mentor Embedded Sourcery CodeBench 和屡获殊荣的 Sourcery™ Analyzer 技术,嵌入式 C/C+ 开发人员可通过可视的调试框架来识别功能、时序和性能瓶颈,从而获得有关系统行为和时序的关键信息。 商用版产品中新增了一项功能,即通过 Qt Creator 开发和调试基于 Qt® 的用户界面 (UI)。最新商用版 Mentor Embedded Linux 平台还对集成式 Qt 5.3.2 加速图形框架进行了升级。除 Qt 库模块外,开发人员还可利用独特的系统级追踪和分析可视化功能,轻松地对帧速率等 UI 性能指标进行优化,从而开发出反应灵敏的图形密集型应用程序。 适用于 AMD G 系列和 R 系列设备的 Mentor Embedded Linux 商用平台的其他特性和功能包括: • 加速的 Qt 5.3.2 图形 • 加速的 GStreamer 1.0 多媒体协议栈 • Sourcery CodeBench 基于 Eclipse 的 IDE,用于应用程序开发、调试和分析 • 通过 Qt Creator 开发和调试图形用户界面 • 定制服务 • 技术支持 Mentor Graphics 嵌入式系统部平台业务单元的总经理 Scot Morrison 表示:“我们与 AMD 在技术上的持续合作,可帮助双方客户开发出全新的卓越产品,包括基于最新 AMD R 系列和 G 系列处理器的高性能用户界面。与 AMD Embedded 的合作促进了产品创新,降低了开发嵌入式 Linux 和 UI 的风险,同时实现了更高用户生产率。”

    时间:2015-11-06 关键词: AMD 平台 新品发布 异构系统架构 嵌入式linux

  • 深谈车载通信系统创新平台

    深谈车载通信系统创新平台

    随着汽车电子的发展,汽车智能化技术正逐步得到应用,未来的汽车将会更加安全、环保与智能。据相关预测,下一代的汽车将会通过传感器来监控驾驶员及汽车周边的环境,而车载的通信系统会将所有的数据与信息进行整合与分析。 相比目前使用的车载通信系统,未来的系统不仅会在速度上提升百倍,同时也会更加的轻便,从而减少汽车的二氧化碳排放量。鉴于此,本期汽车电子特刊诚邀德州仪器处理器业务部业务开发总监蒋宏先生探讨车载系统未来趋势与设计挑战。 德州仪器处理器业务部业务开发总监蒋宏先生表示,无论是用于汽车智能前照灯的DLP技术,还是用于下一代智能显示和雷达系统的技术,未来的ADAS处理器将会更加的智能与强大,并且会朝着无人驾驶的方面发展,半导体也终将成为智能汽车与打造完美驾驶体验的核心。 对于许多人来说,汽车可能是他们的移动生活空间或办公场所,汽车的智能化也为提升驾驶的趣味性带来更多的发展空间。谈到未来走向,蒋宏先生指出, 1、未来汽车将在不同部位集成不同的信息娱乐设备,并在驾驶时通过屏幕以及其他装置为驾驶员显示所有的关键驾驶信息; 2、未来车厂的差异化很多主要来自于人机交互和使用体验,汽车从以前我们认为是纯机械的产品,慢慢会转化成机械+IT的产品。 DRA72x+TDA3x低成本高效益车载平台 消费者对选择高端汽车信息娱乐和车联网系统的兴趣不断增长,汽车制造商都在努力提供低成本高效益的解决方案以满足这些需求。蒋宏先生表示,TI 推出“Jacinto”平台的最新产品 DRA72x “Jacinto 6 Eco”片上系统,可以提供此类先进的功能和特性。通过DRA72x处理器,制造商现可在种类繁多的汽车中经济高效地集成和提供高完整性的音频、同步多媒体流与设备连接。 在安全方面,由于世界各国政府鼓励消费者购买更安全的车辆,因此汽车制造商都在为开发能不断获得更高新车评估测试评级的车辆而全力以赴。对此蒋宏先生表示,针对这一趋势TI推出了汽车片上系统系列的最新产品TDA3x解决方案。TDA3x处理器系列致力于帮助汽车制造商开发出符合或优于NCAP 规定的尖端高级驾驶员辅助系统应用,此类应用可减少交通事故,并能使初、中级汽车实现更自主的驾驶体验。 不仅如此,还可支持车线维持辅助、自适应巡航控制、前方防碰撞预警和倒车防碰撞预警等多种ADAS算法,这些算法对于前置摄像头、全车环视、融合、雷达与智能后置摄像头等众多ADAS应用的有效使用至关重要。同时,还能帮助客户开发针对行人和车辆、前方碰撞预警及车线维持辅助的自主紧急制动等符合NCAP程序的ADAS应用。 TDA3x处理器系列致力于满足ISO 26262功能安全标准的相关需求。 蒋宏先生进一步指出, 让驾驶更安全是推动ADAS系统不断向前发展的动力。同时,随着技术的越来越完善,这些技术再不是遥不可及的,所以,越来越多的车厂开始采用ADAS技术。 揭开第四次工业革命的序幕 在工厂自动化进程中,需要工厂自动化控制系统朝着更智能化,大数据化和更多传感节点的需求,用来替代人工或者半人工的控制方式,这就不可避免对 IC级别的方案提出了更高的要求,同时也要求芯片的成本要进一步的降低。蒋宏先生谈到,如今已然到了揭开第四次工业革命的序幕,即通过高级集成电路实现机器智能,进而推动整个变革进程,而TI正处于这次革命的风口浪尖,面临着许多挑战与机遇。 在第四次工业革命中,通过提升机器的智能化程度有两方面好处, 一方面可以提高质量、可靠性和安全性,进而改善整个制造流程;另一方面可以继续保持低廉成本带来的优势,并满足全球范围内对商品的灵活性需求。TI致力于创造此类低成本、低功耗、高度可靠且具有高处理能力的控制智能、通信和自动感IC,从而引领第四次工业革命。 当然,越来越多的汽车制造商正在转向电子、高科技方案以求解决安全问题,高需求也使得汽车安全系统越来越像智能化的方向发展。蒋宏先生表示,TI提供创新的汽车电子技术,为汽车驾驶带来更加安全、环保及更具趣味性的驾驶体验。拥有广阔的汽车产品组合,包括嵌入式处理器、完整的信号链、界面、电源模拟组合、ASSP、定制化集成电路等。 从模拟到嵌入式整个产品链中,TI提供了遵从ISO26262安全标准的完整方案。比较典型的模拟产品中的BMS电池管理系统,嵌入式产品中 Traction Motor。此外,相比较于同类型方案,在新能源汽车应用半导体的长期投入,以及业内领先的模拟产品,为用户提供从分立到集成、适用各类安全标准的模拟器件提供给客户。 最后,蒋宏先生强调,在从头灯到尾灯以及两者之间的所有系统中,TI可以为现代汽车业提供一系列创新技术。从信息娱乐解决方案、关键的主动被动安全技术和先进的驾驶员辅助系统,到新兴的混合动力、电力总成系统解决方案和无线连接技术,力致于将创新半导体技术改变未来的汽车技术。

    时间:2015-10-15 关键词: 创新 平台 车载通信

  • 第4节:平台软件和编译器软件的简介

    从业十年,教你单片机入门基础 第4讲: C语言代码写在哪里,谁负责把它翻译成Hex格式机器码?这就涉及到编辑和编译,从而诞生了平台和编译这两种软件。平台软件负责编辑源代码,编译软件负责把源代码翻译成Hex格式的机器码。 不同厂家的单片机,它所用的平台和编译器软件都不一样。即使是同样一个厂家的单片机,它也有可能存在多种不同的第三方平台软件和编译器软件,下面列举的一些例子只是主流的平台和编译软件,并不是说它们是唯一的。 PIC单片机的平台软件是MPLAB,8位单片机是PICC编译器,12位单片机是PIC18编译器,16位单片机是C30编译器。这个例子从侧面也说明了一个平台软件可以嵌入多种不同的编译器软件,平台软件和编译器软件存在一对多的关系。 51单片机的平台软件是keil,编译器是C51。 以上所述,单片机程序开发需要用到两种软件,但是实际项目开发的时候,我们只是跟平台软件打交道就可以了,因为编译器软件是当做一种独立配件嵌入到平台软件里,统一受平台软件控制。我在用PIC的8位单片机时,需要安装一次MPLAB平台软件,也需要独立再安装一次PICC编译器软件,然后运行MPLAB平台软件,在里面操作某个菜单设置选项,把PICC编译器跟MPLAB平台软件关联起来,也就是我所说的把PICC编译器嵌入到MPLAB平台软件里,统一接受平台软件的控制,但我写代码只需要跟MPLAB平台软件打交道就可以了。我早期在做51单片机开发时,也是需要把keil平台软件和C51软件分开安装,然后再把它们关联起来,但是现在从keil2版本开始,在安装keil平台软件时就已经默认把C51安装好了,并且自动把C51嵌入到了keil平台软件。我现在用keil4这个版本的平台软件,只需要安装一次keil平台软件就可以了,不需要像早期那样再单独安装C51编译器。 下节预告:用keil软件新建,关闭,打开一个完整工程的操作流程。

    时间:2015-08-14 关键词: 平台 单片机 编译器

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