Re: мк и плис - в чем разница?
Пн апр 23, 2018 05:11:47
Что-то вдохновение нашло ) решил мяукнуть по теме ))
Ключевая особенность любого процессора или МК состоит в наличии ядра, которое по тактику, шаг за шагом, выполняет написанную вами программу. Одно ядро - один поток выполнения инструкций.
Примером программы может быть такая: считали кнопку, включили светодиод, кинули байт в COM, отфильтровали сигнал с датчика, приняли байт от SPI, запустили измерение на АЦП, кинули байт в ШИМ, сверили таймер, разобрали сообщение от CAN, выключили лампочку, считали кнопку... Своего рода, каждая из этих задач, является ip-ядрышком, собранное из команд ассемблера.
Видите, как много ядрышек-задач. В хорошем устройстве их может быть тысячи. Так вот: в один момент времени, может выполняться только ОДНА задача. Хоть ты вывернись наизнанку, это железобетонное правило для всех процессоров и МК.
А теперь ПЛИС. Её ключевой принцип - отсутствие центрального вычислительного ядра. Соединяя ячейки и логические блоки между собой, вы сами создаёте микро-ядра. И все они будут работать ОДНОВРЕМЕННО (!). А соеденив их шинами, вы получите единое пространство данных между ядрами.
Посчитайте: одно ядро МК на частоте 16МГц последовательно, одну за другой, по очереди выполняет 100 задач. Или все 100 задач работают параллельно, да ещё и на частоте 100МГц! Чувствуете разницу? Всё пропало, шеф....
А теперь посмотрим на картинку. У меня глаза стекленеют, при виде её.. Что это? И тут мы видим, что на помощь вычислительному ядру МК приходят всё те же микроядра, которыми он весь обвязан с ног до головы! Функциональные модули! Вы только представьте, столько разных и интересных задач могут выполняться одновременно и независимо от ядра! Это же прорыв! Мы спасены!!
Так и есть. Спасены. И сидит какая-нибудь плис, смотрит на всё это безобразие и думает - блин? а для чего же существую я? ведь всё уже давно сделано.... Да, сделано. Поэтому плисины так редко используются, особенно в любительской сфере.
Упс! И тут я сказал, в любительской!? А какие сферы ещё есть? А есть профессиональные, например. Давайте представим на минуточку.
Итак, задача. Вам дозарезу нужно применить физику CAN, и только CAN. Но размер пакета нужно увеличить с 8 до до 173 байт. Иначе шина не справляется с потоком. Вот вам и задача для плис! Сделать на МК это можно, но на одну задачу уйдёт весь ресурс кристалла, потому что скорость на шине CAN - мегабитная. А на плисине, вы ещё десяток ядрышек прикрутите. Надоел 8-битный SPI? А как вам 2295-байтный SPI работающий по 17-битной шине, с контролем ошибок и гарантией доставки сообщений? Рекомендуемая скорость шины 50 МГЦ. Слабо? МК зависнет, а плисина скушает эту задачу. Хотите синхронно и творчески дрыгать 49 ножками на частоте 200 МГц? Да легко!
Вот так то! Даёшь ПЛИС в массы!
Ключевая особенность любого процессора или МК состоит в наличии ядра, которое по тактику, шаг за шагом, выполняет написанную вами программу. Одно ядро - один поток выполнения инструкций.
Примером программы может быть такая: считали кнопку, включили светодиод, кинули байт в COM, отфильтровали сигнал с датчика, приняли байт от SPI, запустили измерение на АЦП, кинули байт в ШИМ, сверили таймер, разобрали сообщение от CAN, выключили лампочку, считали кнопку... Своего рода, каждая из этих задач, является ip-ядрышком, собранное из команд ассемблера.
Видите, как много ядрышек-задач. В хорошем устройстве их может быть тысячи. Так вот: в один момент времени, может выполняться только ОДНА задача. Хоть ты вывернись наизнанку, это железобетонное правило для всех процессоров и МК.
А теперь ПЛИС. Её ключевой принцип - отсутствие центрального вычислительного ядра. Соединяя ячейки и логические блоки между собой, вы сами создаёте микро-ядра. И все они будут работать ОДНОВРЕМЕННО (!). А соеденив их шинами, вы получите единое пространство данных между ядрами.
Посчитайте: одно ядро МК на частоте 16МГц последовательно, одну за другой, по очереди выполняет 100 задач. Или все 100 задач работают параллельно, да ещё и на частоте 100МГц! Чувствуете разницу? Всё пропало, шеф....
А теперь посмотрим на картинку. У меня глаза стекленеют, при виде её.. Что это? И тут мы видим, что на помощь вычислительному ядру МК приходят всё те же микроядра, которыми он весь обвязан с ног до головы! Функциональные модули! Вы только представьте, столько разных и интересных задач могут выполняться одновременно и независимо от ядра! Это же прорыв! Мы спасены!!
Так и есть. Спасены. И сидит какая-нибудь плис, смотрит на всё это безобразие и думает - блин? а для чего же существую я? ведь всё уже давно сделано.... Да, сделано. Поэтому плисины так редко используются, особенно в любительской сфере.
Упс! И тут я сказал, в любительской!? А какие сферы ещё есть? А есть профессиональные, например. Давайте представим на минуточку.
Итак, задача. Вам дозарезу нужно применить физику CAN, и только CAN. Но размер пакета нужно увеличить с 8 до до 173 байт. Иначе шина не справляется с потоком. Вот вам и задача для плис! Сделать на МК это можно, но на одну задачу уйдёт весь ресурс кристалла, потому что скорость на шине CAN - мегабитная. А на плисине, вы ещё десяток ядрышек прикрутите. Надоел 8-битный SPI? А как вам 2295-байтный SPI работающий по 17-битной шине, с контролем ошибок и гарантией доставки сообщений? Рекомендуемая скорость шины 50 МГЦ. Слабо? МК зависнет, а плисина скушает эту задачу. Хотите синхронно и творчески дрыгать 49 ножками на частоте 200 МГц? Да легко!
Вот так то! Даёшь ПЛИС в массы!