使用協(xié)處理方式解決車身電子開發(fā)問題分析

開發(fā)汽車車身電子應用的硬件和軟件工程師當前面臨著非常嚴峻的挑戰(zhàn)。這些問題往往會直接沖突。例如，如何提高系統(tǒng)的預處理能力，同時滿足更嚴格的電磁兼容（EMC）法規(guī)？如何將更多功能集成到模塊中，同時解決降低成本的問題？要解決所有這些問題，就需要提供一個比前幾代微處理器功耗都更低的解決方案。應該從何處著手呢？
　　飛思卡爾半導體的解決方案并不是簡單地開發(fā)一個新系列的微處理器，設計運行更快的CPU（這些方法只能解決一部分問題），而是增加了一個小型的協(xié)處理引擎，與主內(nèi)核并行運行。這就意味著很多通常由主內(nèi)核處理的例行任務將由協(xié)處理器處理，從而降低主內(nèi)核的負荷。與S12X系列類似，飛思卡爾在新的Power Architecture MPC551x系列汽車微控制器上提供了這種技術，幫助開發(fā)者應對上述挑戰(zhàn)。
　　第二個處理引擎有什么作用呢？它可以高效地并行處理用戶可選任務，而讓主CPU運行應用程序代碼。例如，所有類型的中斷都能由協(xié)處理器處理，從而降低主內(nèi)核的開銷。再舉一個例子，來自CAN或LIN等通信網(wǎng)絡的信息可以完全由“CPU”助理處理，使主內(nèi)核能夠?qū)Ｗ⒂趯ｉT任務的處理。這些協(xié)處理引擎甚至可以設置自己中斷優(yōu)先級，使系統(tǒng)能夠得到完全優(yōu)化。
　　協(xié)處理如何降低功耗？
　　要達到最佳功耗級別，必須要求MCU性能在任何時候都只執(zhí)行任務必需的性能。通過為系統(tǒng)添加一個協(xié)處理器，可以立即增加第二個處理單元。當MCU被從休眠模式喚醒時，它就可以根據(jù)所執(zhí)行任務的不同，開始在主CPU或協(xié)處理器上執(zhí)行代碼。這可以實現(xiàn)最佳處理，從而只消耗執(zhí)行任務所必需的最低功耗。例如，MCU可能必須喚醒和檢查一些端口，進行一些ADC測量，然后進入休眠狀態(tài)。簡單的例程可以使用該CPU助理來執(zhí)行，重要的是，它消耗的功耗更低。隨著時間的推移，喚醒或休眠模式的這種循環(huán)可以極大地降低平均功耗。
　　可以看到，通過為MCU系統(tǒng)添加一個協(xié)處理器，可以實現(xiàn)出色的EMC性能，降低平均功耗，并提高吞吐量性能。
　　如何為系統(tǒng)添加更多功能？
　　當今的開發(fā)者需要靈活性，讓系統(tǒng)靈活適應最終用戶的需求，這就意味著需要一種開發(fā)片上系統(tǒng)產(chǎn)品的新方法。帶有通用外圍設施的傳統(tǒng)MCU無法實現(xiàn)這種靈活性，除非添加昂貴的外圍組件。
　　飛思卡爾為系統(tǒng)添加一個協(xié)處理器，可為開發(fā)者提供一種定制模塊的低成本方法，以滿足甚至超過最終客戶的要求。最重要的是，它還提供了一個全面的應用示例和專門軟件庫。例如，用戶可以輕松添加更多信道，用于處理計時器功能、脈沖寬度調(diào)制，甚至新的通信接口，而無需增加組件數(shù)量或系統(tǒng)成本。飛思卡爾提供所有的軟件和專業(yè)知識，為用戶的板卡提供這種廣泛的靈活性。
　　如何降低總系統(tǒng)成本？
　　在這一設計思路指導下，我們可以通過一個具體實例來解釋如何降低總體系統(tǒng)成本：假設用戶需要驅(qū)動TFT或LCD顯示器，而不想增加總的系統(tǒng)芯片數(shù)量，那么通過協(xié)處理器就可以實現(xiàn)，而且不需要添加昂貴的外部顯示器驅(qū)動?；蛘撸绻脩粜枰粋€全面的安全和看門狗系統(tǒng)，飛思卡爾也可以提供軟件和專業(yè)知識，在芯片上創(chuàng)建這種系統(tǒng)，而不增加任務的額外硬件成本。同時，當開發(fā)者需要自由地尋找最佳解決方案和進行創(chuàng)新時，飛思卡爾也會提供完全支持，確保系統(tǒng)設計與新興軟件標準（如Autosar）沒有任何沖突。
　　總體來說，飛思卡爾認為使用協(xié)處理方法可以最好地解決與車身電子開發(fā)相關的問題，提供最大的靈活性、最佳的系統(tǒng)性能、更低的總系統(tǒng)成本。同時，飛思卡爾的廣泛協(xié)處理專利技術也可為用戶提供有力支持。
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