多核異構(gòu)ARM架構(gòu)實現(xiàn)智能觸控用戶界面

對實時過程控制的多樣化需求必須包括一套支持觸屏的用戶界面——從智能家電到銷售終端到醫(yī)用監(jiān)視器都是如此。根據(jù)飛思卡爾半導(dǎo)體公司的看法，異構(gòu)多核處理器是最好的解決方案，該公司在DESIGN West 2012發(fā)布了新的Vybrid微控制器系列。

飛思卡爾工業(yè)MCU解決方案全球業(yè)務(wù)主管John Weil認為：“智能手機用戶現(xiàn)在期望自己的家電也有智能觸控人機界面，但適合運行Android等高級操作系統(tǒng)的微控制器很難同時完成實時確定性控制。我們?nèi)碌腣ybrid系列通過異構(gòu)ARM架構(gòu)解決了這問題——Cortex-A5內(nèi)核負責(zé)兩個系統(tǒng)的人機界面、Cortex-M4內(nèi)核負責(zé)實施控制”。

Vybrid處理器是業(yè)界第一個款能夠同時運行高級操作系統(tǒng)（Linux/Android）和實時操作系統(tǒng)（RTOS/MQX）的處理器，采用異構(gòu)雙核ARM Cortex-A5和Cortex-M4。飛思卡爾宣稱Vybrid處理器在分開兩種功能的同時允許單平臺工具開發(fā)，能夠節(jié)省成本、加快上市速度、改善功耗。

Cortex-A5是ARM對A9所受批評的回應(yīng)，每mW提供14.4DMIPS，而A9為每8DMIPS/mW。Cortex-A5在只犧牲56%性能的情況下節(jié)省了80%的功耗（A5 1.6DIMPS/MHz，而A9則是2.5DIMPS/MHz）。此外由于Cortex-M4內(nèi)核處理所有實時中斷和關(guān)鍵任務(wù)功能，Cortex-A5就能專注于它所定位的消費、汽車、工業(yè)、醫(yī)療應(yīng)用。

飛思卡爾的Vybrid處理器已經(jīng)取得一些design win，其中有兩個來自非常大的公司。Vybrid處理器將從2012年第二季度開始出樣，第三季度開始量產(chǎn)。OEM廠商將從今年年底至明年年初開始生產(chǎn)基于該處理器的觸屏銷售終端、醫(yī)用監(jiān)視器以及白色家電。A5和M4的分工一般是A5運行支持觸屏的Android用戶界面作為人機界面；而M4內(nèi)核則負責(zé)醫(yī)療應(yīng)用下的安全算法、工業(yè)伺服控制或者銷售終端刷卡算法的處理。

基于信號量的信息傳遞系統(tǒng)負責(zé)兩個內(nèi)核間的通信。所有為這兩塊應(yīng)用處理器和實施控制處理器準備的傳統(tǒng)外設(shè)也都集成在片上，包括flex計時器、看門狗、時鐘、低頻/高頻振蕩器、中斷路由器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、鎖相環(huán)、調(diào)試和追蹤、直接內(nèi)存訪問、電源管理、密碼模塊、篡改檢測、UART、CAN總線、SPI、以太網(wǎng)、USB接口、開機ROM、SRAM、閃存和DDR內(nèi)存控制器。