使用協處理方式解決車身電子開發問題

開發汽車車身電子應用的硬件和軟件工程師當前面臨著非常嚴峻的挑戰。這些問題往往會直接沖突。例如，如何提高系統的預處理能力，同時滿足更嚴格的電磁兼容（EMC）法規？如何將更多功能集成到模塊中，同時解決降低成本的問題？要解決所有這些問題，就需要提供一個比前幾代微處理器功耗都更低的解決方案。應該從何處著手呢？

飛思卡爾半導體的解決方案并不是簡單地開發一個新系列的微處理器，設計運行更快的CPU（這些方法只能解決一部分問題），而是增加了一個小型的協處理引擎，與主內核并行運行。這就意味著很多通常由主內核處理的例行任務將由協處理器處理，從而降低主內核的負荷。與S12X系列類似，飛思卡爾在新的Power Architecture MPC551x系列汽車微控制器上提供了這種技術，幫助開發者應對上述挑戰。

第二個處理引擎有什么作用呢？它可以高效地并行處理用戶可選任務，而讓主CPU運行應用程序代碼。例如，所有類型的中斷都能由協處理器處理，從而降低主內核的開銷。再舉一個例子，來自CAN或LIN等通信網絡的信息可以完全由“CPU”助理處理，使主內核能夠專注于專門任務的處理。這些協處理引擎甚至可以設置自己中斷優先級，使系統能夠得到完全優化。

協處理如何降低功耗？

要達到最佳功耗級別，必須要求MCU性能在任何時候都只執行任務必需的性能。通過為系統添加一個協處理器，可以立即增加第二個處理單元。當MCU被從休眠模式喚醒時，它就可以根據所執行任務的不同，開始在主CPU或協處理器上執行代碼。這可以實現最佳處理，從而只消耗執行任務所必需的最低功耗。例如，MCU可能必須喚醒和檢查一些端口，進行一些ADC測量，然后進入休眠狀態。簡單的例程可以使用該CPU助理來執行，重要的是，它消耗的功耗更低。隨著時間的推移，喚醒或休眠模式的這種循環可以極大地降低平均功耗。

可以看到，通過為MCU系統添加一個協處理器，可以實現出色的EMC性能，降低平均功耗，并提高吞吐量性能。

如何為系統添加更多功能？

當今的開發者需要靈活性，讓系統靈活適應最終用戶的需求，這就意味著需要一種開發片上系統產品的新方法。帶有通用外圍設施的傳統MCU無法實現這種靈活性，除非添加昂貴的外圍組件。

飛思卡爾為系統添加一個協處理器，可為開發者提供一種定制模塊的低成本方法，以滿足甚至超過最終客戶的要求。最重要的是，它還提供了一個全面的應用示例和專門軟件庫。例如，用戶可以輕松添加更多信道，用于處理計時器功能、脈沖寬度調制，甚至新的通信接口，而無需增加組件數量或系統成本。飛思卡爾提供所有的軟件和專業知識，為用戶的板卡提供這種廣泛的靈活性。

如何降低總系統成本？

在這一設計思路指導下，我們可以通過一個具體實例來解釋如何降低總體系統成本：假設用戶需要驅動TFT或LCD顯示器，而不想增加總的系統芯片數量，那么通過協處理器就可以實現，而且不需要添加昂貴的外部顯示器驅動。或者，如果用戶需要一個全面的安全和看門狗系統，飛思卡爾也可以提供軟件和專業知識，在芯片上創建這種系統，而不增加任務的額外硬件成本。同時，當開發者需要自由地尋找最佳解決方案和進行創新時，飛思卡爾也會提供完全支持，確保系統設計與新興軟件標準（如Autosar）沒有任何沖突。

總體來說，飛思卡爾認為使用協處理方法可以最好地解決與車身電子開發相關的問題，提供最大的靈活性、最佳的系統性能、更低的總系統成本。同時，飛思卡爾的廣泛協處理專利技術也可為用戶提供有力支持。