設(shè)計(jì)MCU擴(kuò)展連接的最佳思路
[摘要] 當(dāng)設(shè)計(jì)所需接口多于微控制器本身具有的數(shù)量時,多數(shù)設(shè)計(jì)師的做法是“即位拆裝”,但是如此做法的弊端也很明顯:
首先,接口運(yùn)行速度會被限制在幾MHz,造成微控制器難以快速控制IO腳狀態(tài);
第二,由于負(fù)載增加,并縮短了微控制器處于低功耗睡眠模式的時間,會增加處理器功耗;
第三,由于定時精度有限,除非最慢速度,微控制器無法實(shí)施異步UART 型接口。
那么,如何讓“魚”和“熊掌”能夠兼得,答案是——FPGA,其最新的優(yōu)化版本可以在100LUT條件下全面實(shí)施其中任何一種接口,根據(jù)選擇的器件大小,相應(yīng)矩陣中可輕松增加幾十個接口。
由于FPGA具有硬件特性,實(shí)施的速度可以輕松達(dá)到幾十MHz。FPGA還可以實(shí)施緩沖和智能中斷,從而延長微控制器睡眠模式,降低總體功耗。如此一來之前提到的的問題也就迎刃而解。
當(dāng)然,或許有哪位仍視FPGA為奢侈品,在設(shè)計(jì)中覺得用FPGA從成本考慮會得不償失。但現(xiàn)在FPGA的成本和功耗已經(jīng)在按照摩爾定律顯著降低,運(yùn)用FPGA與MCU進(jìn)行配置,最終的總體實(shí)施成本可以降低24%到34%。
本文就志在提供這樣一個節(jié)約成本、又提升性能和靈活性的完美解決方案。
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