朗锐智科

  • 2019-07-16
  • 发表了主题帖: 嵌入式系统安全问题的示例

    本文会介绍一些众所周知的基于硬件的安全漏洞的问题,以及可以采取哪些措施来缓解这些漏洞。  电磁侧通道攻击 几十年来,研究人员已经了解了电磁侧通道攻击。每当机械开关或晶体管改变状态时,电磁波就从导体传播和向外传播。如果该电磁波被黑客拦截,他们通常可以重建用于创建波的数据。 减轻电磁侧通道攻击  在设计和布局PCB时,请使用行业中最佳的操作。  将去耦电容尽可能靠近电源引脚放置。 在IC下方使用坚固的接地层。 在IC顶部使用EMI屏蔽。它不会阻止有物理访问您设备的人,但它会使他们的工作变得更加困难。   差分功耗分析攻击 要破解大多数微控制器的加密,只需要一个价值0.005美元的电阻器,一个模数转换器,以及对Python编程语言的基本理解。 当微控制器中的数字门切换时,它们会干扰通向微控制器的电源轨。黑客已经学会在电源轨上放置一个50Ω电阻和一个模数转换器,以记录微控制器工作期间发生的微小电流变化。  通过SPI程序或调试接口查询微控制器,同时记录差分功率测量数据。之后,分析数据,峰值和脉冲用于关联和指纹单个微控制器动作。  通过仔细分析,黑客可以从微控制器中提取他们想要的任何信息。   减轻差分功耗分析攻击 使用基于软件的加密代码可以轻松完成此操作,因此请尽可能使用基于硬件的安全核心。和以前一样,在设计和布局中使用行业最佳的操作。选择BGA占位面积并在PCB的中间层运行电源轨,将IC嵌入PCB的中间层,并在上方和下方使用铜平面,并通过四周缝合使用。 或者,使用基于硬件的安全核心,因为那些不容易受到这种攻击,工程师了解这个漏洞并以各种方式对其进行设计。    

  • 2019-07-10
  • 发表了日志: 在边缘选择机器学习处理器

  • 发表了主题帖: 在边缘选择机器学习处理器

    并非所有机器学习模型都需要按几个TOPS的顺序进行处理。了解应用程序的性能,延迟和准确性需求是选择处理器进行机器学习的关键第一步。 机器学习已成为解决机器视觉和其他嵌入式计算问题的流行方法。虽然经典机器学习算法需要人工干预来从数据中提取特征,但机器学习算法或网络模型学习如何提取数据中的重要特征并对该数据进行智能预测。     在智能家用电器如智能烤箱中,机器学习可用于对烤箱内的食物进行分类,并相应地设定烤箱的烹饪温度和时间。在工厂中,机器学习可用于检测产品中的缺陷,或者可用于预测性维护,以帮助预测电机的剩余使用寿命或检测电机操作中的异常。在车辆中,它可用于检测道路上的汽车,行人,交通标志等。它也可以用于进行自然语言翻译的设备。 机器学习有两个主要部分:培训和推理。机器学习的训练部分是算法的学习阶段。训练网络模型的目的是使模型学习最佳可能的参数值,以可预测地解决给定问题。有两种方法可以训练机器学习模型:监督或无监督。   在监督训练方法中,模型学习基于若干教学输,输出对示例将输入映射到输出,用于训练算法的数据已经用正确答案标记并且可能的输出已知。它涉及标记的训练数据集,前向传递算法,误差计算和后向传递算法。 前向传递算法涉及从输入数据中提取特征和预测信息。在监督训练方法中,将预测与实际信息进行比较,并计算误差。基于预测误差结果,调整网络参数以便在下一次迭代中做出更好的预测。 机器学习模型训练计算量很大;因此,这些模型使用功能强大的图形处理单元(GPU)和现场可编程门阵列(FPGA)在台式机或云端运行。 一旦模型被训练以预测信息,其参数值被冻结并且被部署到现场以“推断”它接收的任何新数据的结果。这是机器学习的第二部分:推理。在推理阶段,只有前向传递算法运行,提取重要特征和预测信息。因为不需要误差计算,后向传递算法或多次迭代(因为不需要网络参数调整),所以与训练相比,推理的计算强度要小得多。从而,与云中的运行推理相比,使用嵌入式处理器的边缘机器学习推理变得非常流行,因为可预测性,隐私,网络带宽,延迟和功耗的固有优势。 在嵌入式系统中,推理可以在各种片上处理单元上运行,如中央处理单元(CPU),GPU,数字信号处理器,FPGA逻辑,专用加速器或这些选项的任意组合。机器学习推理功能通常报告为每秒兆(兆卡,千兆或万亿)操作(MOPS,GOPS或TOPS)。 选择嵌入式处理器以在边缘运行机器学习推理 如今有多种选择,可能很难选择合适的设备或设备组合来进行推理。GPU在神经网络模型训练方面的成功可能导致人们误以为GPU也是运行推理的最佳选择。存在将给定设备的性能与可以执行许多TOPS的GPU进行比较的趋势。但是,TOPS可能不是应该考虑的唯一参数。 首先,引用的TOPS数字是理论上的。对于许多设备,内存访问和数据总线基础设施无法扩展到核心或子系统处理功能;因此,在系统上实现的实际吞吐量可以远低于理论上引用的吞吐量。将理论上可实现的TOPS视为比较的唯一参数并不是一个好主意。可实现的吞吐量(可低至理论计算性能的20%)是更相关的度量。某些设备可能在不同的网络模型中表现不佳,而其他设备可能具有吞吐量作为分辨率,批量大小等的函数。批处理可能适用于云环境或培训,但许多嵌入式应用程序具有不允许的延迟限制批量输入框架。比较TOPS时, 并非所有机器学习模型都需要按几个TOPS的顺序进行处理。许多应用程序可以在MOPS或GOPS的性能预算内解决。了解应用程序的性能,延迟和准确性需求是关键的第一步。 用于基于视觉的对象分类任务的流行卷积神经网络(CNN)模型,如GoogLeNet或InceptionNet,ResNet,ResNext和DenseNet,被设计用于桌面或云。在嵌入式处理器上原样使用它们可能需要大量的GOPS / TOPS,这反过来会增加系统成本和功率要求。随着时间的推移,机器学习网络模型技术已发展为嵌入式处理器友好型。诸如高效网络配置,修剪,稀疏性和定点量化等技术已经证明可以显着降低性能要求(数量级),对精度的影响可以忽略不计。 例如,基于CNN的对象分类任务在224 x 224像素大小的图像上具有1,000个类以从ImageNet数据库检测,对于非嵌入友好网络模型上的单个图像可能花费大于1 GOPS。采用嵌入式处理器友好技术时,操作次数可降至<200 MOPS,精度降低最小。如果准确度是可接受的,那么使用嵌入式友好型网络模型将需要6个GOPS来每秒对30个这样的图像进行分类,而不是+30 GOPS。在这种情况下,提供6个GOPS的设备就足够了。除非你仔细选择特定于应用程序的嵌入式处理器,否则使用提供不必要的高性能的设备最终会增加系统成本和功耗。 其他需要考虑的因素包括系统集成,器件特性和器件的长期可用性。要降低总体成本,请寻找集成应用程序所需外围设备和接口的设备。例如,如果你的应用程序是基于机器视觉的智能工厂的工业应用程序,必须通过工业以太网协议或其他协议进行通信,则集成的片上系统可能是最有效的解决方案。TI Sitara AM57x处理器等器件,可根据特定应用要求提供特定应用的性能,集成必要的外设接口,支持所需的工业协议,满足工业级半导体要求以及长期承诺支持,可能是更好的系统级选择。 最后但同样重要的是,还应该考虑软件开发成本。能够提供成熟软件开发套件以及良好工程支持的供应商可以帮助降低风险,降低开发成本并实现可以按时交付的更优质产品。  

  • 2019-07-08
  • 发表了主题帖: 为什么新板仍然包含串口?

      许多工业单板计算机仍配有串行端口。该接口有时被称为COM端口,已经在板和系统上存在很长时间。实际上,这种连接器的第一次广泛出现是在20世纪80年代早期,但最初的规范可以追溯到20世纪60年代。请注意,RS-232串行接口是原始PC标准,而RS-485和RS-422是工业单板计算机(SBC)的常用选项,因为它们提供更长的距离,抗噪性和多点功能。 串行端口始于25针连接器,一次一位地传输输入和输出信息,这与并行端口不同,并行端口同时传输多个位。从个人计算机的第一天开始,串行端口用于将数据从计算机传输到各种外部设备,例如调制解调器和键盘和鼠标等输入设备。这些端口由UART(通用异步接收器发送器)芯片控制。UART将数据从并行转换为串行数据。后来更流行的9针版本。 串行端口的明显替代方案是通用串行总线,也称为USB。现在这种无处不在的界面是在20世纪90年代中期由一群行业领导者开发的,包括英特尔,微软,康柏,LSI,苹果和惠普。它现在仍然是由USB实施者论坛(USB-IF)管理的。USB 1.0以12 Mbits / s的速率传输数据。该标准的修订版1.1增加了在必要时以较低速度运行的能力,1.5 Mbits / s,用于较低带宽的设备。     随着2.0的发布,USB在2001年左右真正发挥作用,将传输速率提高到480 Mbits / s。2.0的一个关键特性是它与原始标准的向后兼容性,因此将其包含在未来的大多数平台上是不明智的。并且端口的数量使得支持硬件(包括接口IC)非常经济。 回到传统的串行接口。如果我们有一个行业中更快,更普遍的替代方案,为什么我们仍然将它包含在我们的主板上?第一个原因是有大量的设备仍然使用串行接口。例如,今天发布的许多传感器仍然严重依赖串行端口连接。串行接口在设备方面很简单,在大多数情况下只需要UART和收发器。这使串行传感器和数据采集设备简单,低成本和可靠。 尽管人们多年来一直在说串行接口最终会被丢弃,但由于那里的设备数量很多,我觉得这种情况暂时还不会发生。我们还没有完全从串口切换到USB的另一个原因是它是一个专用接口。使用USB,您必须设置所有参数,以便在系统启动时识别基于USB的设备。这是因为它希望成为规范中概述的即插即用设备。但是,这意味着您必须为每个端口配置它。对于serial,您有一个已知的固定地址,并且您将设备锁定到该地址,并且它不会更改。因此,操作系统并不试图在每次启动时弄清楚该设备是什么。 尽管如此,串口可能不会很快成为VHS的方式。它仍然是连接相对低速设备的流行且受到良好支持的接口。例如,一个继续使用串行接口的流行SBC是WINSYSTEMS的PX1-C415。在采用PCIe-104 OneBank扩展的PC104外形中,它采用了最新一代的Intel Atom E3900系列SoC处理器。该电路板体积小,坚固耐用,工作温度范围广,适用于工业物联网应用和工业控制,运输,Mil / COTS和能源市场的嵌入式系统。

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  • 2019-06-27
  • 发表了主题帖: 要避免的三大物联网“错误”

    作为物联网解决方案公司朗锐智科,想与您分享开发用于消费者使用的网关物联网设备以及我们需要注意的三个错误。 1.安全要做到严格,一定不能缺乏 物联网在某些方面来说,它很简单。如果有不安全系数,一定要停止并重新设计。如果你的产品从端到端(从边缘到服务器)不安全,那么它可能不会对你的市场产生太大影响,但是却会让用户越来越不愿意靠近物联网设备。或许以前人们对开发不安全的物联网设备是视而不见的,而导致很多用户对物联网设备的刻板印象就是不安全,因此要确保使用完善的数据管理方法,无论是现有的云还是服务,或者要是开发自己的数据,需要确保网络安全是首要考虑因素!   2.标准化太远,定制化可行 在某些情况下,物联网产品需要非常特殊的规范。这些通常用于定制解决方案,这些解决方案由它们将用于的硬件和软件决定。 决定您的产品将做什么。是针对特定的解决方案吗?或者它是通用网关设备?或者是其他东西?与大多数快速发展的技术一样,目前物联网行业还没有通用的标准。所以产品大部分是需要定制化的设计。 3.在黑暗中离开你的客户 如果你拥有好的物联网设备解决方案,但如果没有你的支持,你的客户将感到被遗弃和不受支持。提供可靠和良好的客户关系是关键。许多物联网硬件供应商都会忽视提供物联网解决方案的这一方面。只是详细的用户指南不会削减它。必须尽快支持技术查询。

  • 2019-06-20
  • 发表了日志: 关于嵌入式系统的可裁剪性

  • 发表了主题帖: 关于嵌入式系统的可裁剪性

    公司在研发嵌入式产品过程中,产品的功能会不断的添加和更新,产品的型号也会越来越多。这时产品的软件研发团队就需要考虑是在原有的软件版本上修改还是全新开发。从研发成本上考虑会考虑基于原有软件上修改。原有软件上功能会越来越多,但一款产品可能只需要其中部分功能,这就要求嵌入式软件系统具有良好可裁剪性。嵌入式系统提供良好的裁剪性,有利于产品开发团队做出更多差异化的产品和低成本的产品(裁剪后的软件系统通常也降低了对硬件的要求)。 嵌入式系统的可裁减性,必须在嵌入式系统设计中引入子系统和块的概念,只有在顶层设计时明确了子系统和模块。可裁减性才能够落地。分层设计做到位,子系统及模块间的依赖关系越明确,耦合越少则裁减实施起来越简单。   静态编译时主要是通过条件编译宏来控制。为每个特性定义一个编译宏,当一款产品的特性确定后,在编译时只打开特定特性的编译开关,这样无关的特性代码就不会参与编译,有效的减少静态编译出来的软件包体积。此方法的缺陷是必须重新编译代码,同时降低了代码可维护性。 动态库将各个功能模型分别编译成动态库,由主进程根据产品的功能需要加载需要的动态库。这种方法需要主进程从产品的规格文件获取需要加载的动态库,并按动态库要求的顺序依次打开。此方法的优点是不用重新编译,缺陷是实现起来复杂。 控制函数流程,实现功能控制类似静态编译,只不过是将静态编译时的编译宏改成全局变量判断。这些全局变量应该在主进程启动时从规格文件获取特性并加载在全局变量中,通过这些特性全局变量控制函数(业务)流程,达到功能裁减的目的。此方法是前面两种方法的折中,实现简单也不需要重新编译代码。但软件包体积没有减小。 通常在一个项目中不会只使用其中一种方法,而是会根据不同场景在不同的层次上同时使用上述方法。

  • 2019-05-21
  • 发表了主题帖: 谁从芯片销售萧条中受益?

    据数据显示,全球芯片销售将比去年下降7.2%,一方面是因为半导体市场供应过剩陷入困境,一方面受贸易战影响。在最新的报告中显示今年数据额将达到440亿美元,然而2018年却是4740亿美元。DRAM和NAND预计将在2019年和2020年下降。除了贸易战和内存过剩之外,其他负面因素还包括智能手机和加密货币采矿设备的销售疲软。业内人士表示,未来最大的问题之一将是美国和中国之间就5G推出的主导地位展开的市场争夺。美国针对中国华为,中兴和福建晋华集成电路的行动表明,中美之间的局势不会很快好转。为抵御压力,中国可能会因“2025年中国制造”而翻倍。在中国之外,半导体市场上的大赢家有AMD,MagnaChip和高通。AMD因为它的领导地位很强,它引领着X86架构的重新崛起当云计算基本上是英特尔独家采购的市场空间时,arm架构正在这里诞生。AMD恢复了X86架构的竞争力。他们也赶上了Nvidia从AI开始的浪潮。Magnachip的战略转向OLED显示器驱动器不仅是一个有利可图的举措,而且也是消费电子产品高增长浪潮的一个举措。高通,因为他们打破了绑定他们的苹果连锁店。也就是说,考虑到贸易热潮,那些对中国投资较低的公司应该做得更好。预计,随着行业对中国与美国之间的贸易争端更加清晰,市场整合将开始加速IDC预计,随着供应商的推动,2020年和2021年将在传感器,连接,汽车,人工智能和计算机视觉市场上出现更多动作更多的收入增长和改善进入新市场的机会。

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  • 2019-05-20
  • 发表了主题帖: 5G和物联网将成为伟大的均衡器

    预计5G网络服务的推出将有助于企业更有效地管理物联网(IoT)产生的持续大量信息。人们普遍认为,5G技术将改善关键任务服务所需的近瞬时通信,例如自动驾驶车辆操作,远程机器人辅助外科手术和机器对机器工业物联网工厂车间应用。5G通信网络还将提供所有必要的灵活性,以处理每天增加到网络中的数量不断增加的低功率连接设备。5G网络服务可以为大众带来物联网对于想要充分参与数字经济的移动相关用户而言,5G网络服务将是一个改变游戏规则的行为。对于这些用户中的许多用户而言,智能手机,手机和其他移动电话设备是他们访问互联网的唯一途径。许多社区,往往缺乏宽带服务。随着5G技术能够填补这一宽带空白,闸门将向这些用户开放,以增加经济机会,同时提供更安全和更健康生活的能力。简而言之,5G技术将提供许多物联网支持的经济机会和社会服务,这些机会和社会服务目前无法通过当今的无线网络服务获得。随着5G网络服务的可用性,这些特定群体将能够利用物联网来体验目前不可行的事物。从医疗专业人员远程监控到参加虚拟教室会议到在自动驾驶汽车中运输的一切都成为可能。

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  • 2019-05-16
  • 发表了主题帖: 嵌入式许可:为什么不及为什么可以?

    嵌入式系统许可是将硬件和软件组合到一个产品中,将传统硬件供应商转变为创新软件供应商。这使得硬件制造商能够通过软件将产品定位为“一体化”,从而增强机器的功能,同时为消费者提供更大的灵活性。制造商可以提供基础产品,并通过简单的许可更新授予客户访问所需/购买功能的权限。由于基础产品中包含的功能较少,因此降低了消费者的入门级成本,通常会增加需求。这也使客户能够随着需求的变化访问更多功能,从而产生更有利可图的长期关系。为什么可以?让我们看一下嵌入式系统许可的一些好处:细分: 成功的系统制造商采用细分策略来关注特定细分市场。通过将产品功能的数量减少到更小的产品组,您可以提供更具成本效益的解决方案,从而实现更大的市场渗透率。收入:这是一个显而易见的问题:通过提高市场渗透率和更具成本效益的解决方案来扩大您的利润。节省:通过在嵌入式系统许可控制的相同硬件上提供不同的“产品”,减少您制造的物理嵌入式系统的数量并增加利润。对于小型制造商而言,这是一种简单的方法,可以在不增加容量的情况下发展其产品。安全性:嵌入式许可有助于防止知识产权被盗,未经许可使用,逆向工程,篡改和未经授权的分发 - 防止灰色市场制造,其中您的软件用于运行伪造的硬件。定制 : 提供定制的购买选项,允许客户仅按功能,按使用或按时间框架购买所需的产品,最终带来更广泛的产品吸引力。可管理性 :嵌入式许可减少了跟踪和监控使用和许可所需的人力资本。在购买或许可证到期时,可以自动添加或关闭功能。多功能性: 嵌入式许可的另一个优势是允许制造商通过更改功能集或支持新的操作系统来快速适应竞争格局的变化。为什么不?现在您已经了解了为什么要包含嵌入式系统许可的一些原因,让我们探讨一些您不需要许可系统的情况。价格 : 如果您的嵌入式系统制造成本低廉并且销售价格相对较低,那么将资源用于许可系统可能没有意义。许可系统的最终目标不是创造一个难以穿越的堡垒; 这是为了使偷窃比购买更昂贵。荣誉系统 :旧式荣誉系统仍有一席之地。如果您保持密切关系并完全信任您的客户,则可能不需要许可系统。开发限制: 一些嵌入式系统是如此利基,以至于没有合适的现成许可系统。虽然大多数许可公司都会努力支持您的系统,但他们可能需要付款才能使成本超过强制许可的好处。怎么样如果“为什么”超过了“为什么不是”你的情况,下一个问题是如何开始。成功的嵌入式系统许可策略有三个关键要素: 定价:首先是硬件的制造成本,然后是每个功能或功能集的额外成本。嵌入式系统许可意味着您不必为整个软件包定价; 您可以为各个功能创建定价策略。这允许更大的定价灵活性,最终提高价格竞争力。 包装/交付:您需要考虑每个单元的销售和交付方式。如何购买每个功能?它们将如何交付(例如,电子邮件,网站,云或其他)。所有这些必须在上市前决定。 产品管理:一个方面是通过监控使用情况并了解通过监控收集的数据来识别产品的所有用途。使用这些数据,您可以发现扩展到新市场的机会,并发现产品或功能的新机会。使用软件更新,您无需创建新的物理设备即可创建新产品。这一切都与能够适应新的客户需求和需求以及不断变化的竞争格局有关。 一旦你考虑了许可的三个要素,你需要找到一个强制执行它们的策略,因为没有一个你的所有计划和策略都是徒劳的。强制执行许可的三个主要选项是硬件,软件或云。每个选项都需要在实施前仔细规划和执行。每种解决方案都有一种独特的实现方式,但最常见的方法是通过软件包装和/或代码更改。每种执法方法都有特定的优点和缺点:云 : 云授权,顾名思义,通常使用云上的集中式服务器来创建,跟踪和实施供应商创建的许可。由于许可证位于云端,因此每个设备都必须连接到Internet才能检查和验证参数。对于某些系统而言,这可能是一个问题,因为它们位于具有受限或无连接的远程或安全位置。由于设备始终连接到Internet,因此云许可系统通常具有允许实时可见性和数据收集的功能。软件 : 软件许可使用直接放置在嵌入式系统上的许可文件和应用程序来强制执行供应商方案。许可软件可以在系统上加载,也可以在安装后添加。由于所有许可信息都存储在文件或许可应用程序中,因此不需要Internet连接。与云选项不同,使用和数据统计不是实时的。更新软件许可证通常需要新的许可证文件,可以通过电子邮件,文件共享服务器或其他方法传输。硬件 :硬件许可使用外部硬件设备(如加密狗或安全芯片)来实施和控制许可。与软件类似,硬件可以已经嵌入系统中或单独发货。硬件安全加密狗可用于将软件作为密钥进行操作。由于外部硬件中包含所有许可参数,因此不需要Internet连接。大多数外部硬件系统都可以远程更新,但通常要求最终用户在更新过程中采取一些措施。物理设备增加了额外的安全性和可移植性。如果系统出现故障,转移许可证就像将USB加密狗插入新系统一样简单。

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  • 2019-05-13
  • 发表了主题帖: Arm Cortex-M低功耗模式基础

    无论嵌入式系统是使用电池运行还是连接到电网,设计绿色系统并最大限度地降低能耗是大多数系统的常见要求。现代嵌入式系统中最大的能源消费者之一是微控制器,并且了解如何最小化其能耗是至关重要的。即使您查看单个微控制器系列,每个处理器架构的低功耗也会略有不同。在这篇文章中,我们将介绍Arm Cortex-M处理器内核中的基本低功耗模式以及如何使用它们。基本的低能量模式每个基于Arm Cortex-M处理器的微控制器至少具有三种电源模式; 跑步,睡眠和深度睡眠。显然,运行模式是处理器完全上电并执行嵌入式系统设计的所有操作。休眠模式将暂停CPU时钟,但会使系统时钟,闪存和外设时钟运行。深度睡眠模式不仅会停止CPU时钟,还会关闭系统时钟,闪存和PLL。微控制器供应商能够完全定制其低功耗模块,以提供不同程度的低功耗。重要的是要注意微控制器进入睡眠时间越深,完全关闭就越接近。这一点很重要,因为当您使用越来越深的睡眠模式时,为微控制器供电并开始执行指令所需的时间会急剧增加。一些提供非常深的功耗模式的处理器需要与处理器引导序列相同的时间才能再次运行。根据您的应用程序,这可能会对系统的实时性能产生重大影响。进入低功耗模式开发人员可以使用两种不同的指令将系统置于低功耗状态;等待事件(WFE)和等待中断(WFI)。执行WFE指令时,它会检查系统控制块(SCB)中事件位的值。如果未设置该位,则系统将进入睡眠模式。事件可以由外部源生成,也可以使用发送事件(SEV)指令生成。在大多数情况下,我见过或写过的99%的应用程序都使用了WFI指令。当遇到WFI指令时,处理器将立即进入SCB中配置的低功耗休眠模式,除非有待处理的中断。一旦处理器处于休眠状态,它将在触发中断时唤醒。某些处理器甚至可能有一个可选的唤醒中断控制器,它允许开发人员配置允许唤醒处理器的源。这为开发人员提供了更精细的控制,使他们的系统能够保持最低功耗睡眠模式的时间。进入所需睡眠模式的C代码非常简单。在大多数开发环境中需要做的就是编写以下代码行:__WFI;如果您正在使用CMSIS,您还可以通过编写以下内容来调用WFI函数:__WFI();现在您可能想知道如何配置输入的低功耗模式。在SCB寄存器中有一个SLEEPDEEP位,如果设置为1将使处理器进入深度睡眠模式。如果该位清零,则处理器将进入休眠模式。正如我之前提到的,硅片供应商通常会增强睡眠模式,因此还需要根据设计微控制器的人员来配置其他寄存器。  额外的低功耗功能除了能够进入低功耗模式之外,还有另一个有趣的低功耗模式功能,称为Sleep-On-Exit。Sleep-On-Exit允许处理器在正在执行的中断完成后立即返回休眠状态。这允许开发人员通过避免主应用程序和中断之间不必要的上下文切换来节省时间,并且在这种情况下时间是能量。允许处理器在中断时唤醒,执行必要的工作然后返回休眠状态。 结论Cortex-M处理器的低功耗模式是降低嵌入式系统使用的能耗的主要关键之一。正如我们所看到的,开发人员可以使用WFI指令将系统置于低功耗模式,然后一旦触发了先前配置的唤醒事件或中断,系统就会唤醒。每个微控制器供应商都能够自定义其功耗模式,我们将看到具有三种默认功耗模式的微控制器,通过具有十几种功耗模式和复杂状态机的部件,可以简化处理器从一种模式移动到下一种模式的方式。

  • 2019-04-29
  • 发表了主题帖: 主板可在恶劣的工业环境中安全运行

    在恶劣的工业环境中,品牌制造商的高质量主板能否像专门设计的嵌入式主板一样可靠地完成工作?在这些应用程序中操作真正需要什么?由于其良好的性价比,基于32位和64位x86处理器的标准PC技术已经用于计算密集型工业应用数十年。计算机板(“主板”)可以安装在所谓的工业PC中或直接安装在相应的设备中。但由于许多工业应用的复杂性和设备之间的高度相互依赖性,因此必须确保最高的可用性和可靠性。即使很小的错误和故障也可能导致大而昂贵的损坏。因此,严格的质量标准是先决条件。此外,客户要求延长生命周期管理,并提供长达十年或更长时间的支持。必须区分一般的高质量标准和工业环境中恶劣和变化条件下产生的特殊“嵌入式”挑战。前者可以通过复杂的设计和生产过程以及高质量零件和组件的使用来实现。即便如此,主板与嵌入式主板不同。在恶劣的工业环境和其他地方的嵌入式系统都有自己的一套规则。它们必须适合在关键环境中永久使用。在工业环境中使用的必不可少的是能够在高达60°C的扩展温度范围内操作,并且具有高度的坚固性,这意味着对湿气,灰尘,冲击和振动不敏感。虽然现有的主板设计可以通过诸如清漆和涂层或更精细的外壳等附加措施相对容易地“升级”,但是必须在初始设计阶段建立对冲击和振动不敏感的保护措施。最后,不应将整个运营期间的支持质量视为理所当然。根据具体应用,嵌入式主板还需要特殊功能,例如在扩展温度范围内安全操作,RTC(实时时钟),附加串行接口/ GPIO以及可选的远程维护连接。通常还需要其他安全功能,例如可信平台模块(TPM)。如果要在主板上或通过插件卡实现特殊接口,那么制造商的软件和集成技术是另一个要求。 总的来说,今天的嵌入式主板具有广泛的可扩展性。一方面是从英特尔凌动处理器到Xeon处理器的计算能力和能耗,另一方面是从Mini-ITX到ATX的尺寸。实际格式通常取决于电路板上所需的扩展选项的类型和数量。源自原始AT和后来的ATX外形,如今嵌入式主板的常用格式为ATX(305 x244mm2),Flex-ATX(299x191mm2)和Mini-ITX(170 x 170 mm)。通用的是标准化的ATX电源连接器,以及安装或安装孔的兼容性。这也适用于以前非常流行的微型ATX外形,但现在很大程度上被较小的Flex-ATX格式所取代。尽管趋势有利于较小的系统,因此明显倾向于将Mini-ITX作为“标准”,但这两种较大的格式仍然有用,特别是在更换现有的旧系统时:仍然有四个可用于传统内存的插槽而不是mini-ITX主板的两个插槽。此外,与Mini-ITX主板相比,ATX(5至6)或Flex-ATX(2至3)的PCIe甚至经典并行PCI插槽的数量要高得多。充其量,它们为单个4通道+“大”PCIe插槽提供了空间,如果有的话。然而,由于当前集成图形系统的强大功能,对这种插槽的需求 - 例如,连接独立显卡 - 已大大减少。对于大多数其他要求,节省空间的X1和X4 PCIe连接器就足够了。它们适合2个较小的Pico-ITX板。嵌入式主板是许多类型的工业计算应用的经济高效的解决方案,并且可以依赖于X86技术,其中没有过于苛刻的通信接口要求。然而,对于恶劣的工业环境,即使是IT制造商的高质量标准主板解决方案通常也不合适,因为它们设计简单且缺乏稳健性。此外,IT行业的典型商业模式不适合机械工程中的系统集成商和制造商的咨询和支持密集型业务。对于工业生产恶劣环境中主板面临的特殊要求,IT制造商往往缺乏必要的认识。在制造业的特定需求方面具有丰富经验的制造商可以大大降低项目风险。丰富的经验使产品从一开始就能满足市场需求和挑战,极大地提高了咨询和支持质量,提供了宝贵的优势。

  • 2019-04-28
  • 发表了日志: 机器视觉状态简析

  • 发表了主题帖: 机器视觉状态简析

    技术开发带来的功能创造带来的市场压力推动了技术的进一步发展。从智能设施和建筑到智能车辆和道路,基于最新核心技术的解决方案是使设计人员能够创造先进的工业产品。机器视觉也在不断的进步,机器视觉系统由任务相关的子系统组成。它们的数量和功能将根据系统的目标图像分辨率,速度,内存和功能而有所不同。然而,一般而言,机器视觉需要用于捕获,处理和通信的子系统。必须有一个图像,将其转换为数据,并将该数据发送到网络。如果您可以接受命令并动态调整操作参数,则会添加点数。 相机高度集成的摄像机可用于所需的电子设备,以实现所需的功能。他们不仅需要在分辨率和速度方面提供服务,而且还必须在潜在的恶劣工业环境中运行。板和模块相机插入的主板是系统的另一个重要部分,对最终产品的性能有影响。通讯是关键无论您的视觉系统有多复杂,如果它与其他过程无法很好地沟通,它就会失去价值。一旦机器视觉相机连接到通信网络或云,它就成为一个关键的传感工具,不仅可以让您控制一个过程,还可以帮助您从捕获的图像中获取洞察力。Camera Link,GigE Vision和USB 3.0等接口继续为低端应用提供经济实惠的价值主张。

  • 2019-04-26
  • 发表了日志: 5G基础设施在RF芯片内部开辟了新的集成前沿

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    大规模多输入多输出的出现为基站硬件带来了新的RF挑战,而新的无线技术促进了5G无线技术的发展。因此,已经面临日益增加的RF复杂性的5G基础设施现在需要半导体公司的另一轮创新,以通过更具适应性的解决方案来提高网络效率。到目前为止,通信设备制造商必须创建具有特定频率的多个卡,以满足全球各种许可和未许可的5G频段的无线行业要求。那么我们如何开发一个与频率无关且可以在多个地理区域使用的单一平台呢?特别是对于多输入多输出的无线电,它在面板中使用大量天线,这使得网络效率势在必行。直接射频采样在传统的模拟方法中,射频采样由分立元件执行后,RF信号链通过接口连接到数字前端。它还涉及每个芯片一个或两个转换器。在这里,从一个芯片到另一个芯片的数据转换可能需要8瓦才能传输320 Gb的数据。但是,当您使用大量发射器和接收器时,就像mMIMO设计中的情况一样,必须非常注意功耗。因此,Zynq UltraScale +提供单芯片自适应无线电平台,可对RF信号进行直接采样。这反过来简化了模数转换信号链,并允许处理更多数据,这是5G系统中mMIMO基站的关键优势。该单芯片自适应平台集成了基带,无线IP,MAC,DSP信令和滤波,以及具有通用数字处理器和DDR4内存子系统的数据转换器。FPGA如何支持RF设计以FPGA为中心的设计通常需要数据转换器,但到目前为止,只有低性能转换器已集成到FPGA中,用于系统监控等应用。这主要是因为模拟和数字处理器是由半导体公司的不同团体甚至不同公司共同开发的。数字团队致力于节点迁移以缩小节点大小,而模拟工程师则使用稳定的旧处理节点。但是,它必须在像mMIMO这样要求更高集成度的现代无线电用例中改变。硬件和软件可编程引擎的集成消除了分立元件,使功耗和设计占用空间减少了50%。例如,Zynq UltraScale +通过将外部PLL振荡器的数量从四个减少到一个来降低BOM成本。

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