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以軟體最佳化加入物聯網

2014年11月18日  | William Cooper

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把這些功能加進到基於16位元MCU的應用將會令人非常驚豔,但如果沒有很好的信號處理能力,它們可能會不好用。強化後的軟體可以實現更好的信號處理能力,而使得在分析這些類型的輸入時,可以實現更高的精度和準確度。如果沒有軟體的最佳化,這種類型的性能可能需要數學類型轉換,這將增加開發工作的時間和複雜性。例如,在電錶的設計中,經常會用到整數數學(integer math),並以精準為代價,在MCU上實現更高的性能。如果使用了一個數學加速器,浮點數學(floating point math)仍可保持是一種選項。浮點數學所提供的更高的精確度意味著,隨著時間的發展,電力公司和消費者可以有更精確的電力計量和費用計算。


讓MCU發揮更多的功能,便可因更好的功能和更長的電池壽命而為消費者提供更多的價值。這種價值意味著可以實現更長的產品生命週期。不僅如此,產品可以隨著時間以最小的開發成本改進,因為只要將相同的MCU最佳化,便可將重複使用硬體和軟體的效益最大化。


半導體公司如何幫助?

開發工程師不希望自己的“東西”被物聯網遺漏掉,這就是為什麼需要一個超低功耗(ULP)MCU軟體生態系統的原因。現有的組合可提供許多免費的軟體庫和工具,以便協助你的連接設備可以便充分地發揮其功能。例如,像TI的MSP430 ULP Advisor等這類方便的功率工具可以分析代碼,以確保特定產品可以最有效率的方式運作。如果要開發一個觸控式的解決方案,可以考慮電容式觸控庫,它可以幫助你加快上市的腳步。


然而,最重要的考慮是一個可實現常見浮點純量數學函數更高性能的軟體庫。例如,MSPMATHLIB就是另一種免費的數學庫,是TI的MSP430F5xx、F6xx和基於FRAM系列等產品的軟體庫。它同時包括Code Composer Studio IDE和IAR,並取代了標準的math.h檔案。


採用這種類型庫的開發工程師可以獲得更好的性能(見下圖)。例如,使用簡單圖形的應用會使用正弦和餘弦函數,以便在LCD螢幕上顯示一旋轉的形狀。在改用MSPMATHLIB後,該MCU在相同時間顯示的旋轉即可快過10倍以上。。





這種相同類型的軟體庫可用來實現前文中所解釋的技術。最佳化的庫讓開發人員可以將高性能的活動納進來,例如為了達到更好性能的信號處理能力。拜這種更高的性能之賜,超低功耗MCU可以在低功耗模式下停留更長的時間。然後,這種最佳化軟體庫和超低功耗MCU的組合就意味著按鬧鐘上的打盹按鈕、享受你的早晨咖啡、甚至是上下班的通勤,都將變得容易得多了。



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