具有硬件矢量浮点运算单元的MCU在医疗电子中的应用

文章摘要：(1)使能指令缓存能使性能更好;(2)使用硬件浮点协处理器比软件浮点的运算性能明显提高且能耗明显降低;(3)在208 MHz时，指令缓存使能，其能耗比低频率时要好;(4)对于13 MHz低功耗运行，内核电压在0.9 V时比1.2 V时要好得多。除以上这些总体概要外，更重要的事实是，根据工业标准的性能和能量基准测试得到的数据，确定了系统的性能。而这些基准可以公开得到，并可得到独立权威的验证。使用EEMBC Auto-Bench基准和Energy-Bench基准，可以得到一致的性能分析，很容易演示给其他人。而且，可以被重复、验证。设计嵌入式系统通常是一项很有挑战性的任务，几乎每一个嵌入式系统都有相

具有硬件矢量浮点运算单元的MCU在医疗电子中的应用,标签：电路设计,http://www.88dzw.com

(1)使能指令缓存能使性能更好;

(2)使用硬件浮点协处理器比软件浮点的运算性能明显提高且能耗明显降低;

(3)在208 MHz时，指令缓存使能，其能耗比低频率时要好;

(4)对于13 MHz低功耗运行，内核电压在0.9 V时比1.2 V时要好得多。

除以上这些总体概要外，更重要的事实是，根据工业标准的性能和能量基准测试得到的数据，确定了系统的性能。而这些基准可以公开得到，并可得到独立权威的验证。

使用EEMBC Auto-Bench基准和Energy-Bench基准，可以得到一致的性能分析，很容易演示给其他人。而且，可以被重复、验证。

设计嵌入式系统通常是一项很有挑战性的任务，几乎每一个嵌入式系统都有相对唯一的硬件配置。对于特定的嵌入式操作系统，经常需要重写特定的代码。对此通常还有非常严格的能耗限制。本文给出了量化的科学测试方法以帮助嵌入式工程师考虑如何选择适合于特定应用的控制器来构建系统。即使所测试的嵌入式系统差异很大，确凿的数据仍可以帮助系统评估者比较相同的性能特征。

在本文的测试设置中，使用了EEMBC的特性工具来决定恩智浦微控制器的性能。然后使用这些性能信息为特定的运行环境选择最好的控制参数。该测试例程量化了评估系统中使用微控制器的指令缓存和浮点协处理器的系统性能。收集到的特征数据方便定义系统行为，并提供一种方法学来选择运行参数以控制系统性能和能量消耗。

测试结果表明，硬件向量浮点运算单元的使用可以使系统性能提高5倍左右，并可减少代码量，降低功耗。

硬件浮点协处理器VFP9是NXP基于ARM926EJ-S内核的LPC3000系列的特征，NXP低功耗的90 nm工艺技术可以以非常小的芯片面积和极小的功耗实现这一功能，使得LPC3000 ARM9微控制器非常适合需要进行信号处理的医疗电子等行业应用。

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