下面为大家一起分享电路板主控芯片选型的干系知识。
主控芯片一样平常采取功耗低的单片机。老一辈的从业者在学习时,必须学51单片机,经由发展现在ARM在工业界得到了广泛的运用,可以说,聊起嵌入式,必说ARM。如果做智能锁,我们怎么去进行ARM的选型呢?
在说ARM之前,必须得阐明一下,ARM公司本身只是做IP核(最核心部件),海内的华为海思,瑞星微等公司,是在ARM的IP核上,开拓出自己的ARM芯片。海内已经有很多ARM干系的公司,做出了大量的芯片。

即然后有的ARM芯片,最核心的内容是ARM的IP核。那么,当我们把ARMIP核理解清楚之后,就可以很好的找到对应的公司所产的ARM芯片了。
ARM发展史
首先还是得聊一聊ARM的发展历史。有一张图可以解释ARM的发展。
通过图中我们可以剖析出来。ARM的架构从ARMv1已经发展到ARMv8了,目前阶段,ARMv8已经有很多蜕变版本。对应着架构的发展,指令集也从32位指令集发展到32/64兼容的指令集。
ARM的版本,经由了一系列的迭代过程:
ARM1 – ARM11:属于经典版本(Classic)
Cortex A (Application):紧张用于ARM的运用场置器,紧张利用于手机,机顶盒等高端设备。
Cortex R (Real-time): 强调实时性,这一系列的产品紧张利用于网关,交流机等对实时性哀求高的场合。
Cortex M (Microcontroller): 为超低功耗需求供应的办理方案。
绝大多数的低功耗门锁,会选择Cortex M方案。但是对付现在的安防,人脸可视锁,或者门锁一体扮装备,在不考虑功耗的情形下,为了功能的拓展,会考虑Cortex A系列的方案。
组件选择
由于低功耗的锁占主流,那么我们就来剖析一下Cortex M系列的单片机又要如何选型。
首选要解释的是Arm Cortex M系列的版本,已经从Cortex M0蜕变到Cortex M35P了。以是对付每一个型号,功能做进一步剖析,很随意马虎选出来。
我们先看一下Cortex M系列的功能可选组件:
表格中的Optional表示ARM的IP核可以供应这些功能,但是详细的芯片是否有这些功能,要芯片厂商决定。
24位的系统时钟,在M3,M4,M7,M33,M35系列中都支持。有这个时钟,可以很方便的进行任务的管理。也就意味着,单片机的软件开拓,如果用操作系统,非裸机系统,就要考虑系统时钟的功能了。
Bit-Band(位带)内存,ARM将片上内存管理起来,对付某一片区域,用Bit-Band的一位可以操作。也就意味着,操作了这一位,相称于操作了对应了一块内存区域。如果不该用互斥锁时,也可以担保共享资源的安全。以是如果软件开拓中用到了操作系统的观点,用Bit-Band区域操作,是一个非常好的选择。
关于指令与数据的TCM(Tightly Coupled Memory),一样平常指的是高速缓存。如果对付数据处理速率有高哀求的,可以选用这一个功能。
从这些功能选择,Cortex M3, M4, M7系列,是智能锁的主控芯片最好的选择系列。
指令集比拟
除了IP核的功能之外,指令集比拟是一个主要事变:
包括打算机的架构,包含了两种,一种是通用的冯诺依曼架构,一种是哈佛架构。在不同的版本上也有差异。要提到的是,哈佛架构把数据指令和掌握指令分开,有助于提升数据处理速率。
对付不同种类的指令集的支持,以及指令集的特性,也有差异。如果是智能锁的只涉及到通用的一些状态上报,则有基本的指令集支持即可。如果须要图像方面的处理,DPS或者是FPU的指令集支持,如果在片上做安全干系的一些功能,比如防止重刷ROM,那么则须要考虑TrustZone功能。
须要解释的是,不只IP核要支持这个功能,还要查询芯片的文档,看一下是否真正供应所需的功能。如果对付指令体的详细内容不太清楚,可以参考这一张图,理解详细差异:
比拟了Arm Cortex M系列的这些特性,那么通用的代表性芯片是哪些呢?
以上便是不同的版本对应的不同芯片厂商。
完成了ARM的IP核的功能谈论之后,即可以根据Cortex M系列对应的芯片生产厂商,选择性价比较适宜的芯片了。
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