前不久，華為、博世、賽林思投資一家英國半導(dǎo)體公司XMOS的消息傳出，引起不小關(guān)注，讓業(yè)內(nèi)頗為好奇的是，這家在半導(dǎo)體業(yè)界并不顯眼的公司，為什么獲得了華為和博世等的青睞？為深入了解和挖掘這家公司的技術(shù)和價(jià)值，《智慧產(chǎn)品圈》特地走訪了XMOS的具有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力和方案開發(fā)能力的國內(nèi)代理商深圳木瓜電子科技有限公司，從XMOS核心產(chǎn)品及其主要應(yīng)用來看看這家公司的獨(dú)具魅力之處。

　　XMOS是一家來自英國布里斯托爾市的無晶圓廠半導(dǎo)體公司，推出了一種稱為xCORE體系架構(gòu)的32位多核實(shí)時(shí)微控制器，該系列處理器具有多個(gè)時(shí)序可確定的、可并行執(zhí)行任務(wù)的32位處理內(nèi)核（有4、6、8、10、12、16、24、32核），單核主頻最高可達(dá)200MIPS，支持諸如C和C++等高級編程語言，可使用軟件準(zhǔn)確的配置設(shè)計(jì)所需的外設(shè)接口。當(dāng)然多核微控制器對于現(xiàn)在來說并不是讓人耳目一新的產(chǎn)品，而讓《智慧產(chǎn)品圈》筆者驚訝的是：xCORE內(nèi)核兼具MCU、DSP、FPGA功能于一身！何以做到如此？我們可以從其內(nèi)核架構(gòu)和I/O特性得到答案。

　　xCORE內(nèi)核深度解析

　　內(nèi)核架構(gòu)：

　　據(jù)木瓜電子技術(shù)支持工程師邱松曉介紹，簡單來說，xCORE實(shí)質(zhì)是多核的RTOS MCU架構(gòu)，其中一個(gè)核的性能可相當(dāng)于一個(gè)ARM Cortex M3，一個(gè)8核的XMOS MCU性能可以相當(dāng)于8個(gè)Cortex M3，非常強(qiáng)大。xCORE目前應(yīng)用最多的是8核和16核的產(chǎn)品，以型號為XU216的主控為例，其架構(gòu)和特點(diǎn)如圖1、圖2所示：

　　xCORE中多個(gè)核就像一個(gè)團(tuán)隊(duì)并行運(yùn)行，單個(gè)核的最高運(yùn)行速度可達(dá)200 MIPS，16核累加最高可達(dá)2000MIPS，而且各個(gè)核執(zhí)行任務(wù)互不干擾，使用通道實(shí)現(xiàn)線程間的通訊，可以執(zhí)行龐大的任務(wù)量。其同時(shí)具有成熟的、開源的IP核外設(shè)，如UART、SPI、IIS、ETH、CAN等，也具有DSP運(yùn)算庫IP，工程師可以調(diào)用此庫來完成復(fù)雜運(yùn)算。xCORE中每個(gè)Tile可以管理8個(gè)核，并且通過其特有的xConnect功能，可將多個(gè)XMOS芯片進(jìn)行級聯(lián)，對開發(fā)者而言，可看做成一個(gè)具有更多核的單芯片。

　　I/O特性：

　　XMOS的I/O具有其獨(dú)特的特性，兼?zhèn)銯PGA和MCU的I/O特點(diǎn)。其具備的1bit port可用于串行的輸入和輸出，并且用來實(shí)現(xiàn)一些特別的時(shí)序操作。同時(shí)也具有多位的并行口，如4bit 、8 bit、16bit這些I/O口，這些并行I/O口用來輸入輸出并行數(shù)據(jù)，如外接SDRAM，TFT屏等。如上述16核的XU216就有32個(gè)1bit、12個(gè)4bit、8個(gè)8bit、4個(gè)16bit、2個(gè)32bit口。xCORE突破了常用MCU的外設(shè)限制，可像FPGA一樣軟件定義接口、靈活增加外設(shè)。

　　實(shí)時(shí)性：

　　xCORE還有一個(gè)不得不說的優(yōu)勢就是實(shí)時(shí)性非常高，傳統(tǒng)的MCU執(zhí)行中斷，需要停止當(dāng)前的程序運(yùn)行，進(jìn)行相應(yīng)的入棧操作，然后執(zhí)行中斷程序，中斷程序執(zhí)行完畢后，再執(zhí)行出棧工作，繼續(xù)執(zhí)行被打斷的程序。而XMOS事件中斷可以被定時(shí)器、IO口和任務(wù)來觸發(fā)中斷，事件一旦被觸發(fā)，立即執(zhí)行。并且執(zhí)行觸發(fā)操作的線程可繼續(xù)向下執(zhí)行，不被打斷。在觸發(fā)事件中斷的處理上，顯得更為實(shí)時(shí)性和低延時(shí)，在響應(yīng)速度上，比傳統(tǒng)MCU快100多倍。
?