與多核計算平臺一樣,多核MCU可以通過虛擬機管理程序進行虛擬化,以實現(xiàn)內(nèi)存和處理能力的動態(tài)分配。與使用管理程序在給定核心上提供多個服務(wù)器的計算環(huán)境不同,嵌入式系統(tǒng)可以虛擬化單個硬件,例如,允許多個系統(tǒng)組件通過它進行通信。如果使用得當,多核MCU可以整合多個單一控制器的操作,從而降低成本和尺寸,同時最大限度地提高功率和效率。
德州儀器(TI)的TMS570為用戶提供了一個均勻平臺選擇,其中雙ARM Cortex R4內(nèi)核以鎖步方式運行,或者是集成了Cortex R4和Cortex ARM M3內(nèi)核的異構(gòu)平臺(圖3a)。符合IEC 61508安全完整性等級3(SIL3) - 危險失效概率小于10 - 3 每小時 - 異步設(shè)備的設(shè)計是為了安全 - 關(guān)鍵的汽車應(yīng)用,如駕駛輔助。內(nèi)核以160 MHz的最高速度運行,提供超過250 DMIPS的性能。高可靠性功能包括CPU邏輯和存儲器的內(nèi)置自檢(BIST),循環(huán)冗余校驗?zāi)K和錯誤信號模塊(圖3b)。
圖3a:采用鎖步內(nèi)核,內(nèi)置自檢和循環(huán)冗余校驗?zāi)K,TMS570符合IEC 61508至安全完整性等級3.(由德州儀器公司提供)
圖3b:為了消除潛在的常見故障模式,該設(shè)計在其中一個處理器中引入了延遲,然后比較輸出信號。 (由Texas Instruments提供)
這些單元提供高達2 MB的片上閃存和高達160 KB的RAM。外設(shè)包括32個nHET定時器通道和一對12位A/D轉(zhuǎn)換器,最多支持24個輸入。 MCU還包括雙通道FlexRay接口和最多三個CAN接口。
雖然我們還沒有意識到專家們在20世紀90年代中期預(yù)測到的完全自動化的駕駛體驗,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。明天的車輛肯定會更先進,汽車工程師不會很快擺脫相互沖突的設(shè)計需求。然而,憑借單核和多核MCU提供的功能,它們可以很好地應(yīng)對挑戰(zhàn)。
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