了解如何在MCU的內部總線(xiàn)結構驅動(dòng)器應用效率

(瑞薩提供)在圖2中有一次發(fā)生的6個(gè)分數據傳輸操作：

•CPU獲取指令

•USB數據傳送到CPU

•以太網(wǎng)數據移出的SRAM

•RGB數據被移出外部的SDRAM向LCD

•ADC值加載到SRAM

•定時(shí)器數據寫(xiě)入DAC輸出

獨立的外設總線(xiàn)的可用性可以在多個(gè)活動(dòng)同時(shí)發(fā)生提供顯著(zhù)的效率提升。在具有較少的同時(shí)外周要求的系統的一個(gè)或兩個(gè)外圍總線(xiàn)可能是足夠的。

雙CPU核心架構

MCU可提供雙CPU內核，像愛(ài)特梅爾SAM4C8CA，也有需要高性能總線(xiàn)接口，也許比單核的MCU甚至更多，因為以允許每個(gè)CPU訪(fǎng)問(wèn)關(guān)鍵資源平行是很重要的，使得整體系統性能不會(huì )受到影響。在許多實(shí)現一個(gè)CPU具有更高的處理能力，而其他有更少的能力。這是在需要較低能的系統控制器和性能更高的應用處理器設計是有用的。正如圖3所示，愛(ài)特梅爾SAM4C8C具有一個(gè)CPU與浮點(diǎn)能力而另一個(gè)具有固定點(diǎn)的CPU。 SAM4C8C具有512 KB的閃存和128 + 16 + 8 KB的SRAM。處理任務(wù)被分配到適當的CPU，以提高效率。兩個(gè)高速AHB多層總線(xiàn)矩陣互連用于支持處理重疊的最大量。獨立的DMA控制器，中斷控制器，支持無(wú)需CPU干預高效的數據傳輸。一個(gè)簡(jiǎn)單的異步AHB至AHB橋用于處理CPU的尋址空間之間的同步和數據傳輸，即使在DMA

控制。

圖3：愛(ài)特梅爾雙CPU內核SAM4C8CA總線(xiàn)接口架構。 (愛(ài)特梅爾提供)

低功耗，高效的數據傳輸

你可能會(huì )認為這樣的多總線(xiàn)架構是針對最高性能的系統，但即使是低功耗應用可以利用高效的校車(chē)架構的優(yōu)勢。供應商的MSP430 MCU系列的德州儀器MSP430F5507IRGZR，集成了USB，LCD控制，以及高性能模擬所有小尺寸應用在單一芯片上。外設有幾種方法用于操作自主，并且這可以幫助降低操作功率當CPU置于低功率模式，如圖4。

圖4：使用自主外設TI MSP430系列低功耗運行。 (TI提供)通過(guò)使用外圍總線(xiàn)，即使在低功率的操作是可能的采樣來(lái)自ADC數據，將數據傳送到存儲器，輸出的PWM信號，更新LCD顯示器，以及發(fā)送/接收串行數據通信保持活躍所有在CPU處于低功耗待機狀態(tài)。需要注意的是快速喚醒時(shí)間使得可以外設請求需要時(shí)迅速作出反應，不燃燒一顯著(zhù)量的功率而醒來(lái)。甚至短的CPU的操作可以高效具有這樣的能力。

總結

獲得最大的表現出一個(gè)復雜的MCU需要顯著(zhù)量在需要時(shí)，向和從CPU外設和存儲器和，之間的重疊總線(xiàn)活動(dòng)的。通常情況下，最有效的實(shí)現將有多個(gè)傳輸同時(shí)不參與任何CPU的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的。了解MCU的總線(xiàn)接口架構的能力和限制是實(shí)現效率的一種高層次的關(guān)鍵。