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定义物联网时代的MCU,看ARM押宝在哪儿?

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物联网(IoT)的市场究竟有多大?目前公认的说法是到2020年全球联网的设备将达到数百亿台,而更大胆的预测是未来全球的物联网设备将达到一万亿。所有这些“海量”的设备都需要一个计算和控制的核心器件,MCU当仁不让地将成为这一主角。对于IoT时代需要什么样的MCU,不同厂商站在自己的立场上会有不同的解读,不免让人有种乱花迷眼的赶脚。今天我们不妨换一个角度、找一条捷径,来窥探在IoT时代什么才是MCU产品最重要的追求?

这个“捷径”就是ARM公司。对于嵌入式开系统开发者来说,ARM可谓是“神一样的存在”——ARM开创了IP授权的模式,它自己不生产芯片,而是通过为其他芯片厂商提供基础性的处理器IP核,收取授权费和版税的方式赢利。由于成功搭上了手机市场的快车,ARM很快成为移动通信和其他便携终端的主流处理器架构。从2004年起,ARM又盯上了通用MCU市场,凭借针对性的Cortex-M处理器架构,在这一领域攻城略地。要知道,在此之前的8位和16位MCU市场,芯片厂商各有各的架构,可谓是百花齐放,ARM Cortex-M的出现彻底改变了MCU的市场格局,其凭借出众的性能和完善的生态系统,很快在32位MCU市场一统江湖,让芯片厂商纷纷放弃了自己的32位MCU的架构,转而成为Cortex-M的拥趸。所以ARM处理器架构的演进,无疑代表着MCU产品的未来趋势。

你总得知道你为什么要用Cortex-M

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来源:周立功单片机

无论您是资深嵌入式工程师,还是怀着满满好奇的嵌入式小白,总会有这样的一些疑惑:Cortx-A、R、M到底什么区别呢?M0、M0+、M3、M4又有什么差异呢?。本文就教您给他们这些亲兄弟算一笔明白账。

ARM Cortex内核系列提供非常广泛的具有可扩展性的性能选项,设计人员有机会在多种选项中选择最适合自身应用的内核,而非千篇一律的采用同一方案。不过ARM的产品线丰富,种类众多,到底该怎样选择适合自己产品的芯片类型?

Cortex系列组合大体上分为三种类别:

Cortex-M—面向各类嵌入式应用的微控制器内核

Cortex-R—面向实时应用的高性能内核

Cortex-A—面向性能密集型系统的应用处理器内核

<strong>Cortex-M:</strong>

ARMv8-M平台开发安全软件的建议

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ARM® TrustZone® 是针对片上系统(SoC)设计的系统级安全技术,它基于硬件,内置于CPU和系统内核,为半导体芯片设计师设计设备安全性能(如可信根)量身打造。TrustZone可用于任何基于ARM Cortex®-A的系统,随着全新Cortex-M23和Cortex-M33处理器的发布与升级,Cortex-M也已经支持该技术。

从尺寸最小的微控制器(搭载针对Cortex-M处理器优化的TrustZone技术),到高性能处理器(搭载针对Cortex-A处理器优化的TrustZone技术),设计师们终于可以从设计初始就着手打造出色的安全性能了。

TrustZone技术的核心理念是将可信资源与非可信资源在硬件上实现隔离。在处理器内部,软件只能安装于安全或非安全域其中一处;在两个域间切换则必须经过Cortex-A处理器的软件(后文称安全监视器)和Cortex-M处理器的硬件(核心逻辑)处理才能执行。这种将安全(可信)域和非安全(非可信)域隔离理念的实现不仅涉及CPU,还涵盖存储、片上总线系统、中断、周边设备接口和SoC上的软件。

<strong>针对ARMv8-M处理器(Cortex-M)的TrustZone技术</strong>

ARM架构抗辐射MCU首次升空,搭载在NASA SpaceX CRS-10货运飞船开展实验

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NASA成功发射SpaceX CRS-10货运飞船进行第十次国际空间站商业货运任务。SpaceX CRS-10搭载了一个电子辐射效应实验,关键是该实验由美国Vorago公司的ARM架构抗辐射MCU进行控制。2016年,NASA宣布将选择ARM Cortex-A53处理器构建下一代空间电子产品平台,计划于2020年发射。可见,ARM技术在航天工业中势头越来越猛。此次搭载实验是由美国空军实验室和NASA联合支持,标志着基于ARM的耐极端环境抗辐射微处理器首次部署于空间系统。

<strong>抗辐射存储器实验 </strong>

空间环境下,存储器暴露于高能质子和辐射粒子的辐射环境下,当这些粒子轰击存储器或其他微电路时将导致存储器位信息错误,这将导致电子设备故障或危及任务。

为解决这一问题,研究人员设计了抗辐射电子存储器实验——RHEME(监测空间存储器),RHEME将持续一年监测空间粒子辐射对存储器的影响。该实验采用了VORAGO公司基于ARM Cortex-M0的抗辐射微控制器进行控制。该微控制器采用VORAGO HARDSIL®工艺制造,抗辐射且耐受极端温度环境。实验结果将有助于空间用存储器的错误检测、纠正和消除。该实验是挑战空间环境、实现下一代空间计算的重要一步。

ARM Cortex-R52专属汽车安全管理程序面世

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ARM表示OpenSynergy公司正在为其最先进的实时安全处理器ARM® Cortex®-R52 开发业界第一款软件管理程序。该管理程序可将任何基于Cortex-R52的芯片变为虚拟机,并能同时执行不同的软件任务。针对诸如无人驾驶和工业控制系统等设备中芯片不断提升的复杂性,该方法可以将安全性至关重要的功能与无需严格控制的功能相隔离。此外,它能够将应用程序整合到更少的电子控制单元(ECU),以便管理复杂性并降低成本。

ARM嵌入式营销副总裁Richard York表示:“面向大众市场的无人汽车将被赋予大幅增强的ECU计算能力和安全管理更复杂软件栈的能力。为此,Cortex-R52应运而生,借助管理程序实现软件隔离,从而保护重要的安全功能,并同时确保任务的快速执行。这样对于高性能车,我们将能放心地把驾驶任务交给自动驾驶系统。”

MCU产业“钱”景向好 进入市场可用哪些招式?

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来源:赛迪顾问

<strong>一、下游应用牵引MCU产业前景向好</strong>

(一)物联网

自上世纪70年代问世以来,单片机(Microcontroller Unit,MCU)就凭借其极强的通用型和极高的研发普及率成为全球嵌入式电子应用领域不可或缺的核心部件。网络通信、工业控制、汽车电子、消费电子、金融电子等领域都离不开MCU产品的支持。未来,物联网相关应用将是集成电路(Integrated Circuit,IC)和电子信息终端产品的发展方向,无论是工业制造业、汽车还是消费电子,都在向互联互通的方向演进升级。新增的物联网设备和老旧设备的物联网替代将是未来发展的主题。

通常情况下,物联网设备都需要具备嵌入式控制、传感数据采集、能耗控制及数据交互通信等功能。在数据吞吐量较大、通信协议较复杂、对主控芯片运算精度要求较高的场合,主流的解决方案多采用32位MCU;而在轻负荷、要求快速响应的应用中,16位及8位MCU仍有大量需求,特别是8位MCU凭借其成本优势及开发的便利,在一些颗粒度较小的模块中仍然大规模使用。综合来看,随着下游物联网产业的演进和相关技术的快速发展,MCU市场必将延续高速稳定增长的态势。

(二)智能卡

资深工程师简谈ARM、DSP、单片机的异同与应用场景!

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<strong>单片机、ARM、DSP这三者都可以说是CPU,那这三者有什么区别吗?</strong>

首先,CPU(中央处理器),本质就是一个集成电路,实现的功能就是从一个地方(如rom)读出一个指令,从一个地方(如ram)读出数据,然后根据指令的不同对数据做不同的处理(如相加),然后把结果存回某个地方(如ram)。不同架构的CPU会有不同的指令、不同的存取方式、不同的速度、不同的效率等差异。

然后说说单片机(通常意义所说的微控制器MCU),ARM(通常意义所说的高效能RISC),DSP(通常意义所说的通用数字信号处理器),这三个 CPU分别是针对不同的应用而产生的CPU。当然这也不是绝对的,因为ARM现在出的CPU囊括了MCU(如M0),RISC(如A8),DSP(如 M4)。

单片机实际上是微控制器MCU、ARM是高效能RISC、DSP就是数字信号处理器,那您能具体的从这三者的功能谈谈它们的控制原理吗?

微控制器MCU的目的主要是用作控制,他不需要多快的速度,如电饭锅的控制器,只需要控制发热元件的通断、信号等的开关等,但是对成本要求很严格,所以一般做得比较简单,8位的很多。

ARM Cortex-M3微处理器测试方法研究与实现

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摘要: 作为32位RISC 微处理器主流芯片, ARM 芯片得到长足发展和广泛应用。因而, ARM 芯片的测试需求更加强劲的同时,测试工作量在加大,测试复杂度也在增加.本文给出了基于ARMCo rte x-M3 的微处理器测试方法,该方法也可用于类似结构的微处理器测试。

作为32位RISC微处理器主流芯片,ARM芯片得到长足发展和广泛应用。因而,ARM芯片的测试需求更加强劲的同时,测试工作量在加大,测试复杂度也在增加。本文给出了基于ARM Cortex-M3的微处理器测试方法, 该方法也可用于类似结构的微处理器测试。

<strong>引言</strong>

【下载】ARM Cortex-M 打造可穿戴设备蓝牙连网的不二之选

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目前可穿戴设备中无线连接方式以蓝牙最为普遍,这也是因为很多早起的可穿戴设备是手机的附件的原因。当然,蓝牙技术的普及程度,以及模块化也有效促进了可穿戴设备选择蓝牙作为连网手段。对此,ARM的专家为您分析了Cortex-M系列微控制器对于蓝牙连网和可穿戴产品设计中的重要作用。

穿戴式产品市场持续快速演化,未来势必出现爆炸性成长,接下来几年可望出现各种全新的使用案例。市场研究机构 IHS 预测 2018 年相关市场营收为 300 亿美元,销售量达 2.1 亿件。包括Misfit 或 Misfit Shine 健身追踪器这类戴在手腕上的产品,还有 Pebble 移动智能手表,或者是最近才推出的 Omate X 智能手表等智能手表产品,抑或是各种有可能自成一全新类型的产品(例如:透过心电图验证用户身分),都可能成为畅销的穿戴式产品。但还有很多想象力十足的使用案例,例如在 T 恤上嵌入显示器以同步播放用户智能手机里的视频。还有各式各样全新应用模式,可充分利用穿戴式产品的所有可能性,链接装置与云端运算平台进而成为物联网的一部份。