ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Sep # TME square

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Sep # Farnell sajt skyskrapa
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

SPEAr-keihäällä sulautettuihin

Tietoja
Kirjoittanut Amir Sherman, Arrow Electronics
Julkaistu: 15.11.2013
  • Sulautetut

Sulautettu mikroprosessori (embedded MPU) on tehokas tapa vastata moniin tämän päivän sulautettujen sovellusten suunnittelijoiden haasteisiin. STMicroelectronicsin SPEAr-piiriperhe yhdessä Arrow-ekosysteemin kanssa tarjoaa yhden erinomaisen vaihtoehdon kehittäjille.

Kirjoittaja Amir Sherman tuli Arrow´n palvelukseen vuonna 2001. Vuodesta 2008 asti Amir työskenteli Arrow Israelin teknisenä johtajana. Vuoden 2013 syyskuussa Sherman siirtyi Arrow´n Frankfurtin yksikköön, 

jossa hän vastaa ST:n tuotteista koko EMEA-alueella.

 

Aluksi: Suorituskyky ylös, kustannukset alas, markkinoille nopeasti

Älykkäitä verkottuneita laitteita on kaikkialla arkielämässämme sekä ammattisovelluksissa kuten turvajärjestelmissä, lääketieteen laitteissa ja teollisuuden ohjauksissa. Kun jokaisella sovelluksella on yksilöllisiä vaatimuksia kustannusten, koon, tehonkulutuksen ja suorituskyvyn suhteen, jo tämä moninaisuus perää erilaisia prosessorityyppejä ja -arkkitehtuureja.

Nämä voivat olla pieniä sulautettuja mikro-ohjaimia, joissa on pieniä määriä RAM- ja flash-muistia, tai tehokkaita isäntäprosessoreja, joista on liitäntä suureen ulkoiseen muistiin ja joilla voidaan ajaa edistyneitä toimintoja sisältävää käyttöjärjestelmää.

Sulautettujen järjestelmien kehittäjien pitää saada suunnittelunsa valmiiksi yhä nopeammin ja yhä pienemmin kustannuksin. Suunnittelua helpottavan prosessorin valitseminen nousee usein tärkeämmäksi kriteeriksi kuin halvin yksikköhinta tai paras raaka suorituskyky.

Tarjolla olevista prosessorityypeistä sulautettu mikroposessori täyttää mikroprosessorien (MPU) ja mikro-ohjainten (MCU) välisen tilan. Ne yhdistävät suorituskykyisen prosessorin integroituhin oheislaitteisiin mikro-ohjaimen tavoin, ja toisaalta tarjoavat tehokkaan alustan suurta suorityskykyä vaativille sovelluksille. Laajaan ekosysteemiin, kuten kehitystyökaluihin ja evaluointikortteihin yhdistettynä näillä voidaan kehittää edistyneitä järjestelmiä markkinoille nopeasti ja edullisesti.

Tyypillinen esimerkki tällaisesta laitteesta on STMicroelectronicsin SPEAr-perhe, jossa standardiin ARM-pohjaiseen arkkitehtuuriin on yhdistetty liitettävyys, oheislaitteet sekä turvallisuustoiminnot, sekä kehitystä tukeva ekosysteemi kolmansien osapuolten työkalujen ja ST:n omien kehityskorttien muodossa. Kehityskorteilla ohjelmiston kehitys ja virheentarkistus eli debuggaus nopeutuu, suunnittelijat tutustuvat sulautetun prosessorin ominaisuuksiin ja laitekehitykselle tulee hyvä lähtökohta.

SPEAr-piiriperhe

SPEAr-piirien perhe kattaa laajan valikoiman suorituskykyä ja integroitua toiminnallisuutta. SPEAr300/310/320-piirit perustuvat 333 megahertsin ARM926EJ-S -prosessoriin. Niiden liitettävyys sopii esimerkiksi IP-puhelimiin, turvatekniikkaan, tietoliikenne- ja verkkolaitteisiin, teollisuusautomaatioon ja kulutuselektroniikkaan. Kahden 333 megahertsin ytimen SPEAr699 tuo lisää resursseja sovelluksiin, joissa tarvitaan enemmän suorituskykyä edullisesti.

SPEAr1310 ja SPEAr1340 ovat tehokkaampia piirejä, joissa hyödynnetään uusinta ARM Cortex-A9-prosessoria. Niistä löytyvät Ethernet-, USB-, CAN- ja HDLC-väylät, sekä useita muistiväyliä kuten NAND- ja NOR-flash, DDR2- ja DDR3 sekä RAM ja kertaohjelmoitava ROM.

Cortex-A9 on ihanteellinen perusta tehokkaimmille SPEAr-prosessoreille. Se sopii parhaiten vähävirtaisiin suunnitteluihin, joissa tarvitaan suorituskykyä ja liitettävyyttä ja joissa piirin pieni lämmöntuotto on vähäisen tilan takia tärkeä ominaisuus. Prosessoria toimitetaan jo volyymeissä esimerkiksi älypuhelimiin, televisioihin ja muuhun kulutuselektroniikkaan.

Cortex-A9 on saatavissa yksiprosessorisena ratkaisuna, joka tuo 50 prosenttia enemmän suorituskykyä kuin Cortex-A8-vaihtoehdot. Moniytimisenä Cortex-A9 on saatavissa jopa neljän prosessorin piirinä. Sen konfiguroitavuus ja joustavuus skaalautuu useille eri markkinoille ja erilaisiin sovelluksiin.

Tehokkaat prosessorit ja suunnittelutuki

Videoneuvottelujärjestelmiin, älynäyttöihin, reitittimiin ja muihin suurta liitettävyyttä ja interaktiivisuutta vaativiin sovelluksiin SPEAr1340 yhdistää kaksiytimisen Cortex-A9-prosessorin ARM Mali -200 -grafiikkaprosessoriin, joka tukee resoluutioita aina 1080p-tasoon asti, sekä OpenGL ES 2.0- ja OpenVG 2.0 -grafiikkarajapintoja. Tämän ansiosta SPEAr1340-piiriä käyttävien laitteiden käyttöliittymissä voidaan hyödyntää 2D- ja 3D-kiihdytystä ja navigointia, nettiselaimia ja pelisovelluksia. Piiri tukee myös useita eri videostandardeja H.264 mukaan lukien.

Lisäksi pieni kotelokoko ja tuki edullisemmille muisteille antaa suunnittelijalle mahdollisuuden minimoida materiaalikustannukset ja yksinkertaistaa piirikortin suunnittelu. Tehonhallinta ja useiden käyttöjärjestelmien tuki – kuten Linux, Android 4.0 ja Windows Compact 7 – tekevät SPEAr1340-piiristä sopivan moniin uusiin sovelluksiin niin kulutus- kuin teollisuuselektroniikassakin. Tällaisia ovat esimerkiksi halvemmat tabletit ja älykkäät käyttöpaneelit tuotantolaitteissa ja tulostimissa.

Piirille on integroitu 32 kilotavua ROM-muistia, 32 + 4 kilotavua SRAM-muistia, jopa gigatavun verran DDR2- tai DDR3-muistia 16 tai 32 bitin datapolulla, sekä tuki ulkoiselle NAND- tai NOR-flashille. Piiri tukee myös asynkronisen SRAM-muistin käyttöä.

Liitäntävalikoimiin kuuluvat PCIe 2.0 tai toisen polven SATA, kaksi USB2.0-isäntää ja fyysistä linkkiä, USB On-the-Go, Gigabitin Ethernet ja DVI-väylä (Digital Video Input) sekä liitännät jopa neljän ulkoisen kameran liittämiselle järjestelmään. Lisäksi piirillä on 4-linjainen liitäntä resistiiviselle kosketusnäytölle, sekä TFT-LCD-ohjain, joka tukee näyttötarkkuuksia aina 1920 x 1200 pisteeseen asti 24 bitin värisyvyydellä.

Ekosysteemi kokonaiseksi

ST on vienyt SPEAr1340-piirin useimpia sulautettavia mikroprosessoreja pidemmälle SOM-järjestelmämoduulina (System on Module), jossa tehokas kaksiytiminen prosessointi on yhdistetty laajaan valkoimaan ominaisuuksia ja oheislaitteita. Konsepti vastaa niihin kaupallisiin ja teknisiin haasteisiin, joita suunnittelijoiden pitää ratkaista tuodakseen nykylaitteiden vaatiman suorituskyvyn käyttöön nopeasti ja kustannustehokkaasti. Tätä tukeakseen Arrow Electronics on kehittänyt COM-SPEAR1340-kehityskortin (kuva 1), joka antaa suunnittelijoille mahdollisuuden keskittyä kehittämään omaa kohdekorttiaan ja siten saamaan tuotteensa valmiiksi nopeammin.

 

Kuva 1. Arrow Electronicsin kehittämä COM-SPEAR1340-kehityskortti.

 

Kuva 2. COM-SPEAR1340-kortin vuokaavio.

 

Kortin liittäminen uuteen, niinikään Arrow´n kehittämään demokorttiin muodostaa täysin toimivan BSP-paketin (Board-Support Package), jolla kehitys voi alkaa välittömästi. COM-SPEAR1340-kortin prosessoriin voidaan liittää kaksi kameraa sekä kaksi lisäkameraa kameraohjaimen kautta, joten neljän kameran kautta saadaan täysi 360 asteen näkymä.

 

Kuva 3. Demokortin vuokaavio liitännästä COM-korttiin.

 

Arrow´lta tulevan kortin ohjelmistotuki tulee Linux- ja Android-yhteisöiltä sekä Arrow´n kumppanilta Wind River Systemsiltä. Tämä yhdistelmä tarjoaa kehittäjälle alustan, joka tukee Android Floidia (Flexible Android). Floidin ideana on tarjota avoin ja vakaa kehitysalusta SPEAr1340-pohjaiselle laitekehitykselle. Kaupallisen ohjelmistotuen kehittäjille tuo Wind River Systems.

Lopuksi

Moninaisia tietojenkäsittelyn, tietoliikenteen, ohjauksen, turvallisuuden ja multimedian sovelluksia kehittävien haasteena on lisätä laitteiden suorituskykyä ja pienentää niiden tehonkulutusta. Sulautettu mikroprosessori lisää jatkuvasti suosiotaan vähävirtaisten ja suorituskykyisten laitteiden suunnittelualustana.

Järjestelmämoduuliratkaisuna, jota tukee niin laitteisto Arrow´n COM-SPEAR1340-kortin kuin ohjelmisto Floid-Androidin muodossa, sulautettu mikroprosessori löytää tiensä huomispäivän suorituskykyisiin sulautettuihin sovelluksiin. Lisätietoa ratkaisusta löytyy osoitteesta www.spear1340.com.

back to top
MORE NEWS

Pian lentokentän skannerista voi kävellä suoraan läpi

Millimetriaalloilla voi siirtää dataa nopeasti, mutta tekniikka auttaa myös nopeuttamaan esimerkiksi lentokenttien turvatarkastusta. Frankfurtin lentokentällä kokeillaan skanneria, jonka läpi matkustajat voivat kävellä. Laite on ensimmäinen laatuaan maailmassa.

Suositusta ohjaimesta suojattu yhteys pilveen

STMicroelectronics on esitellyt ohjelmistot, joiden avulla sen uusimpiin STM32H5-mikro-ohjaimiin perustuvat IoT-laitteet voidaan yhdistää suojatusti ja turvallisesti Microsoftin Azure IoT Hubiin tai Amazonin AWS IoT -alustalle.

Melkoinen yllätys: Nvidia nousee suurimmaksi tänä vuonna

Intel on ollut suurin puolijohdetalo niin pitkään kuin muistaa, mitä nyt Samsung välillä kävi kärjessä muistiensa ansiosta. Tänä vuonna puolijohdetalojen listan kärkeen nousee kuitenkin pitkästä aikaa uusi nimi: Nvidia.

Mitä tarkoittaa halogeeniton kaapelissa?

Kaapeleiden ja johtojen ominaisuuksien luetteloista löytyy usein ”halogeenittomuus”, ”itsestään sammuva” tai kaikenlaisia ”salaisia” lyhenteitä, kuten LSZH. Mitä ne oikein tarkoittavat?

Joko nyt MEMS korvaa kiteet ajastuksessa?

Laitteita on iät ja ajat tahdistettu kvartsikiteillä, mutta tulevaisuus kuuluu MEMS-kellopiireille. Näin ainakin uskoo alueen pioneeri SiTime, joka sanoo uuden Epoch-alustansa mullistavan ajatuksen niin mobiiliverkoissa, teollisuudessa kuin kulutuselektroniikassa.

Tehokas teollisuustietokone luottokortin puolikkaalla

AMD tunnetaan toki ennen kaikkea PC-prosessoreistaan, mutta yhtiöllä on tuotevalikoimassaan myös erittäin tehokkaita valmiita kortteja teollisuuteen. Yhtiö kehuu niistä termillä järjestelmämoduuli eli SOM (system-on-module). Uusin tehopaukkaus on kooltaan vain puolet luottokortista.

Suomalainen tekniikka suojaa kvanttihyökkäyksiltä

Loppusyksystä espoolainen Xiphera julkisti ensimmäisen kvanttiturvallisen tuotteensa, joka voidaan IP-lohkona integroida FPGA- ja ASIC-piireille. Nyt yhtiö kertoo ensimmäisestä asiakkaastaan xQlve-tuotteelle: QuickLogic aikoo tuoda sen eFPGA-piireilleen.

Vanha troijalainen iskee päivittämättömään Exceliin

Kyberturvallisuusyhtiö Fortinet on julkaissut raportin, joka käsittelee pahamaineisen Agent Tesla -troijalaisen uutta versiota. Tämä tunnettu haittaohjelmaperhe tunkeutuu koneelle .NET-pohjaisen etäohjattavan troijalaisen ja niin sanotun tietovarkaan avulla.

Röntgen kertoo, kuinka hyvin litiumionit virtaavat

Vaikkapa sähköauton akku latautuu sitä tehokkaammin, mitä paremmin litiumionit virtaavat sen sisällä. Ionien reaktiivisuutta parantamalla voidaan parantaa latauksen tehokkuutta. MIT:n tutkijat ovat tarttuneet haasteeseen röntgenkuvauksella.

USB ja Bluetooth samassa pienessä paketissa

Ranskalainen Insight SiP on tunnettu pienikokoisten RF_moduulien kehittäjänä. Nyt yhtiö on lanseerannut ISP3080-moduuliin, jossa samaan koteloon on integroitu sekä UWB- että BLE-radiot Moduuli hyödyntää myös Insight SiP:n patentoitua "Antenna-in-Package" -tekniikkaa.

Efecte tuo tekoälyn it-tukeen

Suomalainen ohjelmistotalo Efecte on esitellyt generatiiviseen tekoälyyn pohjautuvan tekoälyn yritysten it-tukeen ja it-ongemien ratkaisuun. Työkalu on nimeltään Effie AI. Tekoälyominaisuudet ovat käyttäjien saatavilla yhdellä klikkauksella, ja käyttäjä voi aina itse päättää käyttääkö tekoälyä, jonka hyödyntämän datan sijainti on aina organisaation tiedossa.

DNA: suomalaiset mobiilidatan suurkuluttajia

Tämä ei oikeastaan ole mikään uutinen, mutta suomalaiset kuuluvat maailman kärkeen mobiilidatan kuluttajina. Alkuvuonna DNA:n ja Elisan tilaajat käyttivät lähes 50 gigatavua mobiilidataa kuukaudessa.

Netgear lupaa, että Wi-Fi 7 yltää joka paikkaan

Reitittimistään tunnettu Netgear on esitellyt Orbi 970 -mallistonsa, joka on samalla yhtiön ensimmäinen uuden polven Wi-Fi 7 -tekniikkaa tukeva reititinperhe. Laite lupaa jopa 27 gigabitin yhteydet kodin verkossa ja kaikkialle ulottuvan signaalin, mutta miinuksena tulee varsin suolainen hinta.

Qualcommilta 4 nanometrin siru keskihintaluokkaan

Qualcomm on pitkään hallinnut Android-luurien high end -mallien prosessorimarkkinoita, mutta keskihintaluokassa kilpailu on kovempaa. Nyt yhtiö haluaa saada lisää markkinoita MediaTekiltä uudella Snapdragon 7s Gen 2 -piirillä, joka on valmistettu TSMC:n 4 nanometrin prosessissa.

Maailman energiatehokkain järjestelmäpiiri tulee nyt Norjasta

Nordic Semiconductor hehkuttaa, että sen nRF54H-sarjan ensimmäinen järjestelmäpiiri on saanut tähän asti parhaat lukemat EEBMC:n energiatehokkuutta mittaavassa ULPMark-testissä. Pisteet osoittavat, että nRF54H20:n sovellusprosessori tarjoaa ainutlaatuisen yhdistelmän käsittelytehokkuutta ja suorituskykyä.

Anturin rooli kasvaa sähköautoissa

Uusimmat anturit eivät ainoastaan auta estämään ajoneuvojen tulipaloja tehokkaammin kuin koskaan, vaan ne myös auttavat vastaamaan sähköajoneuvojen markkinoita hallitseviin ajokantamahaasteisiin. Pian anturit tekevät vielä paljon enemmän.

Jos teet työtä näppäimistöllä, tekoäly muuttaa sen

OpenAI:n ChatGPT lanseerattiin vajaa vuosi sitten ja se on jo ehtinyt mullistaa monen työtehtäviä. Ei ihme, että aihe oli laajasti esillä myös Dell Technologies Forum -tapahtumassa eilen. Keynoten aiheesta piti tekoälyasiantuntija Antti Merilehto.

Sentintarkka paikannus pienellä datamäärällä

Perinteisellä satelliittipaikannuksella päästään jo varsin hyvään tarkkuuteen, mutta jos tarvitaan sentintarkkaa paikannusta, sijaintitietoa pitää parantaa mobiiliverkon signaalin ja liikeanturien avulla. Nyt tämä onnistuu aiempaa pienemmällä määrällä dataa.

Tulevaisuuden piirit makaavat lasin päällä

Kymmenen vuotta sitten Intel ajautui ongelmiin, kun se jäi valmistuksessa TSMC:n, Samsungin ja sitten myös AMD:n jälkeen. Nyt yhtiö aikoo ottaa uudelleen kärkipaikan ja se tapahtuu vuosikymmenen lopulla uuden piirialustan avulla.

Generaattori seuraavan polven laajakaistasignaaleille

Keysight Technologies on esitellyt kompaktin, nelikanavaisen vektorisignaaligeneraattorin, joka pystyy tuottamaan signaalia jopa 8,5 gigahertsin taajuudella 960 MHz:n modulaatiokaistanleveydellä kanavaa kohti. N5186A MXG on Keysightin X-sarjan signaaligeneraattorivalikoimaan kuuluva seuraavan sukupolven laite.

22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway
37 38 39 40  # pc-box
2023 # 50 år pc-box
 2022  # mobilbox
Sep  # Farnell  mobilbox f skyskrapa
22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway klar
37 38 39 40 # mobilbox
Sep # mobilbox
2023 # 50 år mobilbox
TMSNet  advertisement
ALWAYS # ETNdigi nysbrev

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Anturin rooli kasvaa sähköautoissa

Uusimmat anturit eivät ainoastaan auta estämään ajoneuvojen tulipaloja tehokkaammin kuin koskaan, vaan ne myös auttavat vastaamaan sähköajoneuvojen markkinoita hallitseviin ajokantamahaasteisiin. Pian anturit tekevät vielä paljon enemmän.

Lue lisää...

OPINION

Kolme tapaa pidentää tietokoneiden käyttöikää

Ilmastokriisin ratkaiseminen edellyttää teknologian käyttöiän pidentämistä ja laitteiden kierrättämistä jatkuvan uusien laitteiden ostelun ja pois heittämisen sijaan, kirjoittaa Panasonic TOUGHBOOKin Pohjoismaiden maajohtaja Stefan Lindau.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Pian lentokentän skannerista voi kävellä suoraan läpi
  • Suositusta ohjaimesta suojattu yhteys pilveen
  • Melkoinen yllätys: Nvidia nousee suurimmaksi tänä vuonna
  • Mitä tarkoittaa halogeeniton kaapelissa?
  • Joko nyt MEMS korvaa kiteet ajastuksessa?

NEW PRODUCTS

  • USB ja Bluetooth samassa pienessä paketissa
  • 65 wattia tehoa useammasta USB-portista
  • Markkinoiden suosituin korttitietokone nyt Mouserilta
  • Tähän asti tarkin anturi sähköautojen akustoihin
  • Mouserilta Würthin ohjelmoitava liikeanturi
 

NEWSFLASH

Tweets by ETN_fi
 

Section Tapet