選擇合適的微控制器策略
2.不適宜32位處理器的場(chǎng)合
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/274480.htm舊式CPU架構無(wú)法滿(mǎn)足當今的市場(chǎng)需求,為了解決這個(gè)問(wèn)題,許多廠(chǎng)商升級至32位的處理平臺。對于需要32位處理能力的應用來(lái)說(shuō)這無(wú)疑是最棒的選擇,但是許多設計師轉換到32位平臺并非最正確的選擇。使用32位MCU來(lái)解決8位和16位單片機的自身限制將會(huì )導致過(guò)高的成本。
大部分32位微控制器無(wú)法提供高速、高分辨率的模數(ADC)轉換,EMC性能通常較低,且ESD保護較弱。而8位和16位單片機在這些方面優(yōu)勢明顯。另外,強的IO驅動(dòng)能力,可供選擇的多種內部、外部振蕩器,無(wú)需外部器件的片內電壓調整器等是8位和16位單片機的另一些優(yōu)點(diǎn)。
顯然,32位CPU包含比任何8位和16位CPU都要多的數字邏輯單元,這導致了高的制造成本。雖然使用一些特殊的半導體工藝可以降低成本,但是弊端是會(huì )導致較高的漏電流和靜態(tài)功耗。某些應用,像水表、燃氣表、收費公路電子標簽、安全系統等,在他們生命期中的大部分時(shí)間,CPU處于睡眠模式,即為停止狀態(tài)。這類(lèi)應用的電池壽命必須在5-10年,所以這情況中,不可能將CPU從8位或者16位升級至32位處理器。如果想要提升系統性能只有采用別的方法。
保持采用統一產(chǎn)品線(xiàn)
生產(chǎn)商會(huì )定期生產(chǎn)新的嵌入式產(chǎn)品擴展產(chǎn)品線(xiàn)以保持競爭力。這些新產(chǎn)品通常是完善需求、升級性能或者降低成本。其他因素還包括制造工藝升級、提升競爭力和市場(chǎng)發(fā)展趨勢。獨立于最先的設想,新產(chǎn)品總是基于一些核心思想。因此,新的產(chǎn)品或者升級版本會(huì )依賴(lài)于已經(jīng)存在的平臺和源代碼。
研究表明,半數公司潛在重用已有硬件和軟件以減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。工程師對特定MCU產(chǎn)品家族的了解程度、相關(guān)MCU的開(kāi)發(fā)文檔是否詳細以及是否具有高效的開(kāi)發(fā)工具也是降低開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本的重要因素。
保護知識產(chǎn)權和處理保密信息
一些嵌入式應用用來(lái)處理個(gè)人信息。另一些授權訪(fǎng)問(wèn)受限區域或者金融領(lǐng)域。幾乎所有的微控制器都在運行具有產(chǎn)權的程序。如果相關(guān)軟件被破解,甚至克隆產(chǎn)品在市場(chǎng)流通,知識產(chǎn)權的所有人可能會(huì )失去未來(lái)的收益。正是由于這個(gè)原因,大部分微控制器都有保護機制。這種機制可以阻止黑客或者第三方使用編程器、調試器或者測試接口來(lái)讀出程序存儲器。
當今,越來(lái)越多的應用采用層次設計或者功能模塊設計。不同功能模塊或者部件之間的有線(xiàn)通信或者無(wú)線(xiàn)通信成為一個(gè)越發(fā)困難和值得注意的問(wèn)題。為了阻止第三方的非法訪(fǎng)問(wèn),必須進(jìn)行加密。這方面的一個(gè)例子就是遙控車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)(Remote Keyless Entry, RKE)或者家庭無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。如果傳輸的數據沒(méi)有加密,那任何人都有可能使用您的車(chē)或使用您的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接。傳統的解決方法是使用封閉算法或者加密算法,這樣只有知道算法的人可以使用。這樣的方法被稱(chēng)為通過(guò)隱匿來(lái)實(shí)現安全(security by obscurity),這是一種非常危險的做法。最佳的解決方法是使用諸如AES或者DES這類(lèi)的公開(kāi)算法,這類(lèi)算法既允許公眾查閱又可以保障他們的安全。如果你使用私密加密算法或者匿名加密算法,則無(wú)法*估安全級別或者發(fā)現關(guān)鍵的設計缺陷。
使用公開(kāi)加密協(xié)議的問(wèn)題是需要強大的運算能力和可靠的算法設計。在現代8位MCU上使用DES算法加密或者解密一個(gè)8字節的塊所需時(shí)間的典型值是大約10萬(wàn)個(gè)時(shí)鐘周期。這相當于使用全部的15MIPS來(lái)支持9600Kbps的通信速度。而32位CPU進(jìn)行同樣的運算通常會(huì )快50%-60%.在32MHz系統時(shí)鐘下,使用45000周期或1.4毫秒只能以45 kbps的速度進(jìn)行安全數據通信,因為所有的CPU時(shí)間都用于加密和解密。顯然,系統沒(méi)有多少時(shí)間可以留給實(shí)際的應用程序。其次,大多數的無(wú)線(xiàn)應用是電池驅動(dòng)的,如果大多數處理能力都用在安全方面,將縮短電池壽命。
c語(yǔ)言相關(guān)文章:c語(yǔ)言教程
單片機相關(guān)文章:單片機教程
單片機相關(guān)文章:單片機視頻教程
單片機相關(guān)文章:單片機工作原理
評論