五個方面看M級處理器在IOT領(lǐng)域中的運(yùn)用-設(shè)計(jì)應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯五個方面看M級處理器在IOT領(lǐng)域中的運(yùn)用-設(shè)計(jì)應(yīng)用半導(dǎo)體設(shè)備對傳感器的選擇受到很多因素的影響。就物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域而言，這些因素包括硬件特征（性能、功率和面積）、軟件支持和功能集——特別是安全性能。不過，為物聯(lián)網(wǎng)篩選CPU并不等同于選擇的硬件設(shè)計(jì)。M級處理器脫穎而出是基于其五大獨(dú)到之處：

硬件虛擬化支持M51xx系列（M5150和M5100CPU）實(shí)現(xiàn)了MIPS架構(gòu)Release5。在其他一些新功能中，其引入了完整的硬件虛擬化支持。M51xxM級CPU是的微控制器級的處理器，可以提供完整的硬件虛擬化，且每個CPU支持7個客戶VM機(jī)（虛擬機(jī)）。有了硬件虛擬化支持，大量獨(dú)特的MCU用例也應(yīng)運(yùn)而生，并為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備帶來了諸多新式獨(dú)特的功能。

例如，基于MIPS的芯片可以執(zhí)行多個單獨(dú)的容器，每個容器可以安全可靠地運(yùn)行自身的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。對于聯(lián)網(wǎng)家庭而言，這意味著分別從運(yùn)行智能照明或供暖系統(tǒng)的代碼中對固件進(jìn)行升級。由于這兩個系統(tǒng)是分開的，若固件升級在某個階段癱瘓，那么也不會對智能設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。更清潔更精致的架構(gòu)MIPS架構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。例如，MIPSCPU向程序設(shè)計(jì)師公開了32個通用寄存器（數(shù)量是行業(yè)同類競爭產(chǎn)品的2倍）。此外，MIPS架構(gòu)指定了額外的“影子”寄存器，使服務(wù)中斷時可以快速進(jìn)行背景切換，使實(shí)時場景的整體性能運(yùn)行更快。對于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而言，降低成本是首要任務(wù)。MIPSM級CPU支持微型MIPS——一組旨在于半導(dǎo)體設(shè)備中減少內(nèi)存需求的指令集。微型MIPS包括更高效的內(nèi)存尋址，并可獲得更緊湊的代碼長度，幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)師縮減內(nèi)存規(guī)格，從而降低制造成本。這些特性對于家庭自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加密處理著實(shí)有用。OberonHAP便是一個極好的例子。OberonHAP快速輕便且非常可靠地實(shí)現(xiàn)了Apple的HomeKit附件協(xié)議（HAP）。瑞士經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)了OberonHAP并對其進(jìn)行了不斷的改進(jìn)。從公司網(wǎng)址的基準(zhǔn)測試中，相比其接近的同類競爭產(chǎn)品，MIPSM級CPU在典型的HomeKit會話中每MHz速度要快20%~25%。全功能的MMU和高速緩沖存儲器不僅是MIPSM級系列產(chǎn)品可以高速運(yùn)行，一些CPU配置都配備了完整的MMU（內(nèi)存管理單元）以及指令和數(shù)據(jù)緩存控制器。M級處理器具有運(yùn)行RTOS（實(shí)時運(yùn)行系統(tǒng)）和完整的類Linux或Unix發(fā)行版所需的功能集和性能。例如，MicrochipTechnology發(fā)布的PIC32MZ處理器已可以運(yùn)行4.4BSD，包括全功能的網(wǎng)絡(luò)TCP/IP棧和以太網(wǎng)驅(qū)動程序。這意味著M級CPU可以為尋求支持多個操作系統(tǒng)的低功耗連接堆棧的系統(tǒng)架構(gòu)師提供更多的選擇。對于可穿戴設(shè)備，在M級CPU上運(yùn)行Linux可以幫助開發(fā)人員創(chuàng)建更復(fù)雜的UI，即我們今天在基于微控制器的手表或健身器材上使用的UI。更佳的DSP音頻處理性能許多業(yè)內(nèi)人士將聲音（雙關(guān)語）視作與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互的方式之一。當(dāng)下，一些連接家居產(chǎn)品已經(jīng)廣泛使用語音控制。這就是為何我們使用了行業(yè)內(nèi)的DSP指令集來裝備M級處理器，使之與行業(yè)同類CPU相比，性能提高了2倍。下圖對比展示了MIPSM級CPU與另一個可獲許可的微控制器級的處理器運(yùn)行DSP時的情景：

此外，我們創(chuàng)建了一個完整的有關(guān)語音處理系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)IP子系統(tǒng)，而架構(gòu)師可以迅速將其集成在SoC設(shè)計(jì)中。這個子系統(tǒng)是一個可擴(kuò)展平臺，可用于不同的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（以下是詳細(xì)信息）。更簡便的系統(tǒng)集成和云連接硅供應(yīng)商可以迅速將MIPS、PowerVR和EnsigmaIP融合在下一代連接設(shè)備SoC的設(shè)計(jì)中。這些IP平臺旨在加速投放市場的時間，為消費(fèi)者和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供一個真正安全和連接的處理器方案。EnsigmaWhisper低功耗架構(gòu)是可以配置的，并支持多種連接標(biāo)準(zhǔn)，包括Wi–Fi、常規(guī)藍(lán)牙、智能藍(lán)牙、NFC和GNSS。

此外，我們還提供FlowCloud云平臺。該平臺可以使公司構(gòu)建和管理所有連接設(shè)備和人類的服務(wù)。FlowCloud旨在滿足消費(fèi)者和企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場的需求，使產(chǎn)品注冊和更新更為簡單，并且可以獲得全面的獨(dú)立于應(yīng)用程序的服務(wù)。如果想體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)IP平臺和FlowCloud解決方案相結(jié)合的真實(shí)，請查看CreatorCi40工具包。

CreatorCi40包括由MIPSMCU驅(qū)動的6LoWPAN低功耗傳感器和集成了MI