與多核計(jì)算平臺(tái)一樣,多核MCU可以通過(guò)虛擬機(jī)管理程序進(jìn)行虛擬化,以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存和處理能力的動(dòng)態(tài)分配。與使用管理程序在給定核心上提供多個(gè)服務(wù)器的計(jì)算環(huán)境不同,嵌入式系統(tǒng)可以虛擬化單個(gè)硬件,例如,允許多個(gè)系統(tǒng)組件通過(guò)它進(jìn)行通信。如果使用得當(dāng),多核MCU可以整合多個(gè)單一控制器的操作,從而降低成本和尺寸,同時(shí)最大限度地提高功率和效率。
德州儀器(TI)的TMS570為用戶提供了一個(gè)均勻平臺(tái)選擇,其中雙ARM Cortex R4內(nèi)核以鎖步方式運(yùn)行,或者是集成了Cortex R4和Cortex ARM M3內(nèi)核的異構(gòu)平臺(tái)(圖3a)。符合IEC 61508安全完整性等級(jí)3(SIL3) - 危險(xiǎn)失效概率小于10 - 3 每小時(shí) - 異步設(shè)備的設(shè)計(jì)是為了安全 - 關(guān)鍵的汽車應(yīng)用,如駕駛輔助。內(nèi)核以160 MHz的最高速度運(yùn)行,提供超過(guò)250 DMIPS的性能。高可靠性功能包括CPU邏輯和存儲(chǔ)器的內(nèi)置自檢(BIST),循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K和錯(cuò)誤信號(hào)模塊(圖3b)。
圖3a:采用鎖步內(nèi)核,內(nèi)置自檢和循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K,TMS570符合IEC 61508至安全完整性等級(jí)3.(由德州儀器公司提供)
圖3b:為了消除潛在的常見(jiàn)故障模式,該設(shè)計(jì)在其中一個(gè)處理器中引入了延遲,然后比較輸出信號(hào)。 (由Texas Instruments提供)
這些單元提供高達(dá)2 MB的片上閃存和高達(dá)160 KB的RAM。外設(shè)包括32個(gè)nHET定時(shí)器通道和一對(duì)12位A/D轉(zhuǎn)換器,最多支持24個(gè)輸入。 MCU還包括雙通道FlexRay接口和最多三個(gè)CAN接口。
雖然我們還沒(méi)有意識(shí)到專家們?cè)?0世紀(jì)90年代中期預(yù)測(cè)到的完全自動(dòng)化的駕駛體驗(yàn),但即使是低成本的車輛也具有令人印象深刻的智能和功能。明天的車輛肯定會(huì)更先進(jìn),汽車工程師不會(huì)很快擺脫相互沖突的設(shè)計(jì)需求。然而,憑借單核和多核MCU提供的功能,它們可以很好地應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。
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