隨著對電子系統(tǒng)邊緣實(shí)時(shí)控制、智能和通信需求的不斷增長，高性能 MCU 現(xiàn)在提供了一種簡單且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案

從智能工廠到智能城市，我們?nèi)找孀詣?dòng)化的世界要求電子產(chǎn)品具有更高的速度、智能和精度。例如，與人類協(xié)同工作的自動(dòng)化移動(dòng)機(jī)器人需要精確的電機(jī)控制來安全地在物體周圍導(dǎo)航，并且需要更快的處理速度以進(jìn)行納秒級決策 —— 這些協(xié)同工作的實(shí)現(xiàn)都需要相互之間的通信。

為電子系統(tǒng)添加高級邊緣分析和高實(shí)時(shí)性響應(yīng)即將變得更容易、更實(shí)惠。TI Sitara MCU 總經(jīng)理 Mike Pienovi向我們介紹了智能聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需求下，影響微控制器發(fā)展的主要因素。

Q1

在您看來，哪些趨勢對微控制器提出了新的要求？

基于我們與工程師和行業(yè)專家的探討，無論在制造業(yè)、數(shù)據(jù)中心、智能城市還是下一代汽車領(lǐng)域，更強(qiáng)的邊緣智能和更多的系統(tǒng)間傳輸數(shù)據(jù)將迎來爆炸性需求。邊緣智能使計(jì)算在需要進(jìn)行實(shí)時(shí)決策的設(shè)備附近開展，而不是依賴于中心位置。這使工廠機(jī)器人能夠做出執(zhí)行復(fù)雜本地任務(wù)所需的快速且實(shí)時(shí)的決策，以較低的成本在機(jī)器之間傳輸數(shù)據(jù)，并在本地安全處理以保護(hù)數(shù)據(jù)。我認(rèn)為任何公司的最終目標(biāo)都是讓其倉庫或工廠盡可能多產(chǎn)和高效。如果機(jī)器人能夠以更高的精度更快地執(zhí)行任務(wù)，那么生產(chǎn)量將會(huì)增加。

這里的另一個(gè)關(guān)鍵趨勢是對功能安全的新興需求。在許多情況下，人類現(xiàn)在正在與這些機(jī)器進(jìn)行交互，因此您需要有不同的機(jī)制來確保不出錯(cuò)，并且控制這些系統(tǒng)的設(shè)備需要具有更高的智能。因此，我認(rèn)為這是這些系統(tǒng)在性能和精度水平之上需要實(shí)現(xiàn)的額外功能。

隨著這些系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)越來越復(fù)雜，我們需要能夠提供更高處理性能、更高設(shè)備間通信帶寬、更好實(shí)時(shí)控制以及更高安全性的微控制器 (MCU)。

Q2

MCU 是如何發(fā)展的，為什么現(xiàn)在行業(yè)對 MCU 的要求特別迫切？

傳統(tǒng)基于閃存的 MCU 通常用于控制傳感器、開關(guān)和電機(jī)等部件。為了滿足不斷增長的自動(dòng)化需求，我們看到客戶要求他們的 MCU 能夠做更多的事情 —— 包括提高性能、非?？焖俚赜?jì)算大量數(shù)據(jù)以及在各種不同的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，這些功能以前更多地是由處理器來實(shí)現(xiàn)的。

我們的目標(biāo)是通過開發(fā)嵌入式處理解決方案為工程師提供多種選擇來解決他們的設(shè)計(jì)難題，這些解決方案在易于實(shí)施的架構(gòu)中提供合適的性能水平，并滿足系統(tǒng)的其他需求，包括安全性或聯(lián)網(wǎng)。TI 設(shè)計(jì)了全新的 Sitara AM2x MCU，以彌合微控制器和處理器之間的差距，并為處理要求已增長為原來的兩倍或三倍的電子系統(tǒng)提供更多功能。

Q3

除機(jī)器人之外，還有哪些系統(tǒng)可以從使用高性能 MCU 中受益？

您可以通過多種方式在各行各業(yè)中使用高性能 MCU，另外兩個(gè)令我印象深刻的市場是汽車和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。這兩個(gè)市場都要求其系統(tǒng)能夠更快地進(jìn)行計(jì)算。在軟件定義汽車中，您可以利用高性能 MCU 上的低延遲實(shí)時(shí)控制回路來實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的動(dòng)力系統(tǒng)控制或更高的處理能力，以增加車載網(wǎng)絡(luò)的通信吞吐量。您還可以在電網(wǎng)應(yīng)用中使用相同的技術(shù)，以支持從電網(wǎng)到汽車的更高、更智能的能量傳輸。

智能樓宇中傳感器技術(shù)的激增也要求更好的處理性能。如果您可以將分析整合到邊緣系統(tǒng)中，系統(tǒng)就可以根據(jù)其環(huán)境做出更快、更復(fù)雜的決策，并執(zhí)行自定義房間溫度或照明等操作。

Q4

該技術(shù)在未來可以做什么？

我認(rèn)為有趣的事情是使用處理器級技術(shù)的關(guān)鍵市場正在以更簡單的方式實(shí)現(xiàn)，例如汽車中的自適應(yīng)懸架。我們使工程師能夠?qū)⒔?jīng)濟(jì)高效的分析引入到我們的設(shè)備中，這將使該功能在未來的市場上變得更加普遍。

從工程的角度而言，將更高的性能水平引入到微控制器中將使嵌入式開發(fā)背景較少的人能夠使用這些解決方案。我們提供能夠使設(shè)計(jì)過程更易于上手的硬件和軟件資源，從而使我們的客戶更容易利用此功能。歸根結(jié)底，我們的目標(biāo)是讓工程師可以輕松地將該技術(shù)設(shè)計(jì)到未來的系統(tǒng)中，并以新的創(chuàng)新方式滿足日益自動(dòng)化的世界不斷變化的需求。

責(zé)任編輯：haq