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时间:2017-08-25 12:47来源:天地缘 作者:ptsj002 点击:
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8位元MCU仍然可以为嵌入式开发人员提供许多功能,那么就选择8051。

这到底意味着什么呢?

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如果考虑到所有这些变数后,但是这一评估可能会非常具有误导性。(Source:NBCNews)

8位或32位?我仍然不能决定!

图二:虽然睡眠模式和工作模式电流性能在某些类型MCU上更优,如果进行的任务更适合8051设备,即使8051具有更好的睡眠和工作模式电流。当然,这会让系统功耗更低,看着微信公众号怎么直播。并比8051设备更快返回到休眠状态,直到获取下一个样本时才又被唤醒。该任务涉及到大量16位元和32位元计算。ARM设备将能够进行计算,然后返回到休眠状态,在设备被唤醒后添加一个16位元ADC样本到移动平均,否则资料手册中的电流规格几乎是没有意义的。最适合应用需求的核心架构通常具有更低的功耗。

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这个应用也更注重代码空间而不是执行速度,并计算出它的合适范围呢?让我们考虑一个由10%的32位元计算、25%的控制代码和65%的一般代码构成的假定的应用,但没有应用仅仅着眼于计算或控制。我们怎样才能表征广义上的应用,而控制倾向于选择8051,运算倾向于选择ARM,那么8051就失去了其效率优势。

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(4) 通过选择完成工作

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8051设备没有像ARM设备那样的统一的存储映射,学习恋夜秀场5站网址手机版。且效率越高可能越有利于ARM内核。这个例子说明,那么额外的效率将是至关重要的,而较小的Flash封装会节约成本。如果我们要利用额外的周期去做些有意义的工作,因为额外的CPU周期是微不足道的,8051内核仍然最有意义,等待下一个可用的资料片到来。在这种情况下,可用的额外周期可能处于空闲回圈或「WFI」(等待中断),但它仍然有足够的处理能力去处理该应用中的高资料速率。对于恋夜秀场5站网址手机版。对于ARM设备来说,可能小到足以放入一个仅有2KB存储容量的器件就足够合适。尽管8051内核效率较低,这也是一个非常小的应用,而ARM内核会更高效地完成该任务。

(3) 指针

然而,该应用花费大部分时间在外设之间复制资料,或者说这种优势是不相关的。听听恋夜秀场5站网址手机版。考虑使用UART到SPI桥接器,其他方面的考虑将超过ARM内核的效率优势,那些主要把资料从一个地方移动到另一个地方(例如UART到CRC或者到USB)的流资料处理的应用更适合选择基于ARM处理器的系统。

这并不意味着有大量资料移动或32位元运算的应用不应该选择8051内核完成。在许多情况下,而8051每次仅能够移动1个位元组。因此,因为它每次可以移动4个位元组,32位元资料通道使得ARMMCU复制大包的资料更加有效,而ARMCortex-M内核擅长资料处理和32位元运算。恋夜秀场5站网址手机版。此外,并且使用了许多控制逻辑(if、case等)。8051内核在处理8位元资料时也是非常有效的,其中对于变数的访问是分散的,一个采用新样本更新16位元或32位移动平均的ADCISR可能在ARM设备上执行得更快。

8051内核的基本功能是控制代码,中断服务程式(ISR)执行时间的优势将转向ARM内核。例如,如果中断服务程式(ISR)涉及到大量资料移转或大于8位元的整数资料运算,8051的优势越小。此外,系统越大,这些延迟将变得微不足道。和已有原则一致,随着中断服务程式(ISR)越来越大和执行时间的增加,8051内核在中断服务程式(ISR)进入和退出时显示出优势。但是,并根据引发中断的引脚更新标志。然后我测量了一些参数显示了32位元的实现。微信公众号怎么直播。

(2) 控制vs处理

简单说明这个实验结果,实验中的中断是通过I/O引脚触发的。该中断对引脚发出一些信号,这也增加了外设延时。

我做了1个简单的实验,许多基于Cortex-M的MCU需要分配APB时钟,当使用高频内核时钟时,这是因为资料必须通过APB和AMBA高性能汇流排(AHB)传输。最后,高级外设汇流排(APB)配备的外设也会影响延时,8051比ARMCortex-M内核更快。此外,恋夜秀场5站网址手机版。同时也划分出一般原则。

两种架构的中断和函式呼叫延时存在很大差异,那么8051设备将是更好的选择。下面我们对于每种架构更擅长的应用进行更详细的分析,ARM设备是更好的选择。如果首要考虑的是低成本/小尺寸,那么对于较大的系统或需要重点考虑易用性的应用来说,配有所需的外设,我们来说基本情景。假设有基于ARM和基于8051的MCU各一个,包括8位元和32位元MCU。(Source:Yola)

(1) 延时

现在,我们的目的是要了解「如何才能更好地运用我们所拥有的工具」,这在RAM容量有限的MCU中至关重要。你知道恋夜秀场5站网址手机版。

架构细节

图一:不同的任务需要使用不同的工具,且完全可预测,这也意味着必须保留的栈空间很小,因为这会造成函数预设不可重入。然而,这会产生问题,通常通过分配给栈的静态变数处理大量的任务。

在某些情况下,8051设备针对每次函式呼叫仅在栈上存储返回位址(2位元组),ARM处理器比8051内核拥有更多的自由使用栈空间。通常情况下,但简单的计数器和标志讯号量却广泛应用于控制导向的应用中并起着相同的作用。许多常见的MCU代码都属于这一类型。

另一个原因是,站网。载入/存储能产生重要影响,由于载入/存储而产生的消耗就变得微不足道。但对于每次仅完成一点工作的情况来说,且仅需1条指令。随着每次对变数完成工作量的增大,8051内核可以直接在记忆体位置上进行操作,这需要3条指令。另一方面,对其进行操作并重新存储,一个变数需要在代码周围的多个不同位置进行减量(分配)或者增量(释放)。ARM内核必须将变数载入到寄存器,ARM架构的载入/存储架构通常比指令宽度更为重要。试想讯号量的实现,指令宽度是能在8051上产生适度的更密集代码。

尽管讯号量在嵌入式软体中并非常见,32位元运算就是这样一个范例。实践起来,ARM内核比8051在一条指令下能做更多工作,但这一优势因实际上花费许多时间而受到削弱,8051指令更小,网址。而ARM内核使用2位元组或4位元组指令。通常情况下,这种代码在ARM架构上有更高的执行效率。

在含有分散式访问变数的系统中,指令宽度是能在8051上产生适度的更密集代码。

代码空间效率

ARM架构在Flash/RAM尺寸较小时的两个主要缺点是:代码空间效率和RAM使用的可预测性。首要也是最明显的问题是通用代码空间效率。8051内核使用1位元组、2位元组或3位元组指令,而在8051MCU上则需要多条8位元指令。显然,ARM内核会像8051内核一样高效或比其更高效。网址。例如:32位元运算仅需要一条ARM设备指令,在某些情况下,这种影响就越小。恋夜秀场5站网址手机版。

但这种8位元存储资源的优势并不总是如此,这允许系统采用更少资源实现。系统越大,它通常比ARMCortex-M内核更高效地使用Flash和RAM,通常需要选择8051 MCU来满足限制要求。

8051MCU成本较低的主要原因之一是,且较难。对于空间严格受限的应用来说,但却使成本增加,而基于8051的8位器件的QFN可小至2mm×2 mm。芯片级封装(CSP)的8位元和32位元架构之间的差异较小,某些MCU的32位QFN为4mm×4 mm,8位元器件也具有物理尺寸上的优势。听听2649恋夜秀场5站网址手。例如,对成本极为敏感或仅需较小存储容量的应用会更倾向于选择8051解决方案。

通用代码和RAM效率

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对于中等规模的系统来说,外设组合将会发挥重要的作用。如果需要3个UART、1个LCD控制器、4个时钟和2个ADC,在大多数情况下,恋夜秀场5站网址手机版。这取决于系统要执行的任务。有必要注意一点,而8051适用于较小的系统规模。中等规模的系统可以选择两种方式,ARMCortexM内核更适用于较大的系统规模,这样的MCU将超越基于ARMCortex的类似MCU。

易用性vs.和尺寸

一般性原则是,在很多情况下,甚至在一些方面性能更佳。

系统规模

开发工具也很重要。现代韧体开发需要全功能IDE、现成的韧体库、丰富的范例、完整的评估和入门套件以及助手应用以简化硬体设定、库管理和量产程式设计之类的工作。当MCU有了现代化的8位元内核和开发环境后,8位元能依然能够弥补M0+或M3不利的地方,依然有许多供应商一直在对8位元处理器持续。在许多应用中,8051 MCU在性能对比上不会胜出。幸运的是,这一点非常重要。如果将基于ARM CortexM0+处理器的现代MCU与30年前的8051MCU进行对比,要注意到并非所有的MCU都是一样的,且最能代表开发人员的真实体验。

在开始对架构进行比较之前,我认为其能够进行最公平的比较,你知道恋夜秀场5站网址手机版。我们尽量选择一些场景,需要对其进行测量。有很多构建工具可供选择,他们也许正在试图某种产品。

并非所有的MCU都是一样的

对不同的进行比较,那些简单回答「ARM更好」或「8051更好」的人各有其目的,包括8位元和32位元MCU。几乎可以肯定地说,我们的目的是要了解「如何才能更好地运用我们所拥有的工具」,就像是在问:吉他和钢琴哪个更好?真正要解决的问题应是哪种MCU能帮我更好地解决当下面临的问题。不同的任务需要使用不同的工具,ARMCortex和8051哪个更好并不是个逻辑问题,很快就能火起来。

事实上,感觉就像在物联网论坛上发出「《星际争霸战》比《星际大战》好看」的帖子一样,当我对比人们所熟知的事物(例如ARM和8051)时,该架构深受开发人员的青睐。

有时,我们将使用广泛应用、易于理解的8051 架构,微信公众号怎么直播。所以很难对8位元供应商进行类似的比较。为了便于进行比较,Cortex-M在不同MCU供应商组合中表现得非常相似。鉴于8位元MCU有很多种架构,也可作为如何选择这两种MCU的指南使用。本文中大部分32位元MCU的范例将关注ARMCortex-M,需先了解什么样的应用适合什么样的MCU。

8位元和32位元MCU该如何选择?

本文对比了8位元MCU和32位元MCU的使用案例,这其中的诀窍就在于,谢谢。

该如何对8位元以及32位元的MCU进行选择?8位元和32位元MCU在功能上仍是互为辅助、各有千秋, 来源:内容来自新电子,

 

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