СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-9

П ОТРЕБНОСТЬ ВО ВНЕШНЕЙ ФЛЭШ ПАМЯТИ Встраиваемые приложения на базе 32 разрядного микроконтроллера всё чаще нуждаются в различных пере довых функциях для управления мультимедиа, фотографиями и дру гим ресурсоёмким контентом. Это в первую очередь относится к системам с человеко машинным интерфейсом, от которых сегодняшние пользовате ли привычно ожидают наличия гра фического дисплея для взаимодей ствия с окнами, фотографиями, зву ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2011 ковыми и анимационными файлами и т.п. Кроме того, поскольку продук ция становится всё более интернаци ональной, она должна поддерживать различные языки с использованием не только латинского алфавита. Все эти требования накладывают допол нительные условия на ресурсы сис темной памяти. Большинство 32 разрядных мик роконтроллеров оснащается встро енной флэш памятью, которая спо собна поддерживать функции, свя занные с интенсивным обменом данными, однако зачастую имеет не достаточный объём для обслужива ния приложения в целом. Обычно объём флэш памяти не превышает 1 Мб. Этого, как правило, достаточно для размещения основной части кри тически важного кода, но не для хра нения всего, что нужно приложению, например, справочных таблиц, изоб ражений, фотографий, звуковых фай лов, текстов на нескольких языках и т.д. Поэтому разработчики часто ис пользуют внешнюю флэш память. В настоящее время доступны модули объёмом более 8 Мб. В ЫБОР МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ПАМЯТЬЮ Выбирая между параллельной и последовательной памятью, разра ботчики всегда должны были искать компромисс, чтобы сбалансировать множество параметров. Параллельная флэш память часто работает быстрее, чем последовательная, но при этом требует использования большего чис ла выводов, большего числа дорожек на печатной плате и занимает на ней больше места. На рис. 1 приведена диаграмма про пускной способности типичных уст ройств с параллельной и последова тельной флэш памятью. Как видно из диаграммы, для параллельной флэш памяти фиксированное время досту па без буферизации составляет около 90 нс. При таких условиях скорость об мена данными 16 битной параллель ной флэш памяти достигает 22 Мб/с. У последовательной флэш памяти на максимальной тактовой частоте 80 МГц скорость обмена 80 Мбит/с. Для устройств с четырёхканальным (quad) интерфейсом, таким образом, наибольшая скорость обмена данны ми равна 40 Мб/с. В этом расчёте не учитывались управляющие биты, од нако устройства quad SPI поддержива 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Пропускная способность 8 бит 16 бит Параллельная Тип флэш памяти Последовательная Single Dual Quad Рис. 1. Типичные скорости обмена данными для последовательной и параллельной флэш памяти Решение проблемы выбора между параллельным и последовательным интерфейсом памяти во встраиваемых системах на базе Cortex M3 с функцией SPIFI Роб Косаро, Жене Картер (Нидерланды) Компания NXP разработала функцию периферийного оборудования (вначале она будет поддерживаться новыми микроконтроллерами LPC1800 на базе ядра ARM Cortex M3), которая позволит разработчикам встраиваемых систем использовать внешнюю последовательную флэш память вместо более крупной и дорогой параллельной флэш памяти. Эта функция периферийного оборудования, получившая название SPI Flash Interface (SPIFI, подана заявка на патент), отображает внешнюю последовательную флэш память в карте распределения памяти микроконтроллера, благодаря чему чтение данных из неё может происходить, как из встроенной памяти. Теперь разработчики смогут создавать системы, которые легче конфигурируются, умещаются в более компактном корпусе, требуют меньше места на плате, стоят дешевле и при этом удовлетворяют всем требованиям к производительности. Печатается с разрешения NXP Semiconductors © СТА-ПРЕСС