स्वायत्त परिधीय संचालन

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कंप्यूटिंग में, स्वायत्त परिधीय संचालन (ऑटोनोमस पेरीफेरल ऑपरेशन) कुछ सूक्ष्म नियंत्रक संरचना (माइक्रोकंट्रोलर आर्किटेक्चर) में पाया जाने वाला एक हार्डवेयर विशेषता है जो कुछ कार्यों को अंतः स्थापित (एम्बेडेड) स्वायत्त परिधीय में लोड करता है ताकि विलंबता को कम किया जा सके और कठिन वास्तविक समय अनुप्रयोगों में थ्रूपुट में सुधार किया जा सके और साथ ही ऊर्जा की बचत, अल्ट्रा-लो शौर्यं डिज़ाइन के द्वारा की जा सके l

अवलोकन

सूक्ष्म नियंत्रक में स्वायत्त बाह्य उपकरणों के रूपों को पहली बार 1990 के दशक में पेश किया गया था। सीपीयू से स्वतंत्र रूप से काम करने के लिए अंतः स्थापित बाह्य उपकरणों की अनुमति देना और यहां तक कि एक दूसरे के साथ कुछ पूर्व-कॉन्फ़िगर करने योग्य तरीकों से बातचीत करना, वास्तविक समय कंप्यूटिंग को बेहतर बनाने में मदद करने के लिए परिधीय में ऑफ-लोड-संचालित संचार, कम विलंबता और अनुमति के कारण वास्तविक समय का प्रदर्शन करना अतिरिक्त समानता के कारण संभावित उच्च डेटा थ्रूपुट के लिए है। 2009 के बाद से, इस योजना को नए कार्यान्वयन में सुधार किया गया है ताकि स्लीप मोड में काम करना जारी रखा जा सके, जिससे ऊर्जा बचाने के लिए सीपीयू (और अन्य अप्रभावित परिधीय ब्लॉकों) को अधिक समय तक सुप्त रहने की अनुमति मिलती है। यह आंशिक रूप से उभरते आईओटी (IoT) व्यापार द्वारा संचालित है।[1]

वैचारिक रूप से, स्वायत्त परिधीय संचालन को प्रत्यक्ष मेमोरी एक्सेस (डीएमए) और हार्डवेयर इंटरप्ट के बीच एक सामान्यीकरण और मिश्रण के रूप में देखा जा सकता है। इवेंट सिग्नल जारी करने वाले परिधीय को इवेंट जनरेटर या निर्माता कहा जाता है जबकि लक्ष्य परिधीयों को इवेंट उपयोगकर्ता या उपभोक्ता कहा जाता है। कुछ कार्यान्वयन में, परिधीयों को आने वाले डेटा को प्री-प्रोसेस करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है और प्रसंस्करण के लिए सीपीयू के माध्यम से डेटा पास किए बिना हार्डवेयर में तुलना, विंडोइंग, फ़िल्टरिंग या औसत जैसे विभिन्न परिधीय-विशिष्ट कार्यों का प्रदर्शन किया जा सकता है।

कार्यान्वयन

ज्ञात कार्यान्वयन में सम्मिलित हैं:

  • 1990 के बाद से सीमेंस/इन्फिनोन C166 और C167 16-बिट माइक्रोकंट्रोलर में पेरिफेरल इवेंट कंट्रोलर (पीईसी)[2][3][4][5]
  • इंटेलीजेंट स्वायत्त परिधीय (कैप्चर तुलना इकाई [de] CCU6) इन्फिनॉन इन्फिनॉन एक्ससी800 में 2005 के बाद से 8051-संगत 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर्स की एक्ससी800 श्रृंखला[6]
  • 2008 के बाद से एटमेल एवीआर एक्समेगा 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर्स में इवेंट सिस्टम (ईवीएसवाईएस)[7][8]
  • स्लीपवॉकिंग के साथ पेरिफेरल इवेंट सिस्टम (पीईसी)[9] एटमेल में (अब माइक्रोचिप टेक्नोलॉजी) एवीआर32 एटी32यूसी3एल 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर्स 2009 के बाद से[10][11][12]
  • एनर्जी माइक्रो (अब सिलिकॉन लैब्स) में पेरिफेरल रिफ्लेक्स सिस्टम (पीआरएस) गेको ईएफएम 32 32-बिट एआरएम-आधारित माइक्रोकंट्रोलर्स 2009 के बाद से[13][14][12]
  • IXYS/Zilog ZNEO Z16FMC 16-बिट माइक्रोकंट्रोलर्स 2011 के बाद से [15][16]
  • 2011 के बाद से रेनेसा (Renesas) माइक्रोकंट्रोलर्स में इवेंट लिंक कंट्रोलर (ईएलसी)
  • नॉर्डिक nRF 32-बिट एआरएम-आधारित माइक्रोकंट्रोलर्स में प्रोग्रामेबल पेरिफेरल इंटरकनेक्ट (पीपीआई) लगभग 2011 के बाद से[17]
  • 2012 के बाद से इन्फिनियॉन एक्सएमसी 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर्स में स्वायत्त परिधीय[18]
  • सिलिकॉन लैब्स प्रिसिजन 32 SIM3L1 32-बिट आर्म कॉर्टेक्स-एम 3 माइक्रोकंट्रोलर्स में डेटा ट्रांसफर मैनेजर (डीटीएम) 2012 के बाद से[19][12][20]
  • 2012 के बाद से एटमेल (अब माइक्रोचिप टेक्नोलॉजी) SAM4L 32-बिट आर्म कॉर्टेक्स-M4 माइक्रोकंट्रोलर्स में स्लीपवॉकिंग के साथ पेरिफेरल इवेंट सिस्टम (पीईएस)[21]
  • 2012 के बाद से फ्रीस्केल (अब एनएक्सपी) काइनेटिस एल 32-बिट आर्म कॉर्टेक्स-M0+ माइक्रोकंट्रोलर्स में पावर-स्मार्ट परिधीय[22]
  • स्लीपवॉकिंग के साथ इवेंट सिस्टम (ईवीएसवाईएस)[9]एटमेल (अब माइक्रोचिप टेक्नोलॉजी) एसएएमडी, सैमल और एसएएमसी 2013 के बाद से 32-बिट आर्म कॉर्टेक्स-एम 0+ माइक्रोकंट्रोलर[23][24]
  • माइक्रोचिप पीक 16f में कोर स्वतंत्र परिधीय (सीआईपी)[25]और पीक 18f[26]साथ ही 2015 के बाद से माइक्रोचिप एवीआर एटनी 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर्स[27][28][29]
  • एसटीमाइक्रोएलट्रॉनिक्स 'एसटीएम32 32-बिट एआरएम - आधारित माइक्रोकंट्रोलर्स में परिधीय इंटरकनेक्ट मैट्रिक्स 2015 के बाद से[30]

यह भी देखें

  • चैनल I/O
  • परिधीय डीएमए नियंत्रक (पीडीसी)
  • क्लॉक गेटिंग, स्वायत्त परिधीय क्लॉक गेटिंग
  • पावर गेटिंग
  • सीपीयू पावर अपव्यय
  • निम्न-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स
  • घटना से प्रेरित वास्तुकला
  • घटना द्वारा संचालित प्रोग्रामिंग
  • ऑलवेज ऑन, ऑलवेज कनेक्टेड   (एओएसी)
  • ऊर्जा-कुशल ईथरनेट (ईईई)
  • टीसीपी ऑफलोड इंजन (टीओई)

संदर्भ

  1. ↑ Pitcher, Graham (2014-01-28). "Things worthy of consideration - The Internet of Things is pushing microcontroller developers to move in unexpected directions". New Electronics. pp. 22–23. Archived from the original on 2018-05-10. Retrieved 2018-05-10. [1]
  2. ↑ Wolf, Axel (March 1994). "Connecting the C166 architecture to CAN (I)" (PDF). Components. Applications Microcontrollers. Vol. XXIX, no. 4. Siemens Aktiengesellschaft. pp. 42–44. Archived (PDF) from the original on 2021-12-02. Retrieved 2021-12-02. (3 pages) (NB. Mentions the term "autonomous peripherals" in conjunction with the Siemens/Infineon SAB 80C166 in 1994 already. Part II of the article: [2])
  3. ↑ User's Manual - C167CR Derivatives - 16-Bit Single-Chip Microcontroller (PDF). March 2000 [2000-02, 1999-03, 1996-03, 1994-08, 1992-07]. Archived (PDF) from the original on 2020-10-27. Retrieved 2021-12-02. {{cite book}}: |work= ignored (help) (NB. Discusses an autonomously operating built-in CAN controller and a "Peripheral Event Controller" (PEC).)
  4. ↑ CAN Connecting C166 and C500 Microcontroller to CAN (PDF). February 2004. Application Note AP29000. Archived (PDF) from the original on 2020-10-22. Retrieved 2021-12-02. {{cite book}}: |work= ignored (help)
  5. ↑ Irber, Alfred (Summer 2018) [2016-02-25, 2009-09-25]. Embedded Systems SS2018 (PDF). 2.0 (in Deutsch). Munich, Germany: FH München - Hochschule für angewandte Wissenschaften, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik. pp. 1, 17, 28, 37–40. ES. Archived (PDF) from the original on 2021-12-02. Retrieved 2021-12-02.
  6. ↑ "XC800 Product Presentation - Capture Compare Unit CC6" (PDF). Infineon. May 2006. XC886 CC6 V1. Archived (PDF) from the original on 2018-05-10. Retrieved 2018-05-10. […] Drives need realtime performance – control loop must run faster than 2-4 PWM periods (e.g. 100-200us) – CPU performance is valuable and must be saved for key tasks – Question: How to offload the CPU? –Answer: Build intelligent and autonomous peripherals! […] CC6 in a Drive application: – generate PWM patterns for all kind of motors – operate always in a safe state – even in an error condition – interact with ADC for sensorless control of motors […] CC6 is used intensively – the more it works autonomous the more CPU load can be saved for control algorithms […]
  7. ↑ Faure, Philippe (2008-02-26). "Atmel's AVR XMEGA Redefines System Performance for 8/16-bit Microcontrollers" (Press announcement). Atmel. Archived from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01.
  8. ↑ Bjørnerud, Rune André (2009). "Event System Implementations for Microcontroller Circuits". NTNU Open (thesis). Institutt for elektronikk og telekommunikasjon. hdl:11250/2370969. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-29.
  9. ↑ 9.0 9.1 Andersen, Michael P.; Culler, David Ethan (2014-08-25). "System Design Trade-Offs in a Next-Generation Embedded Wireless Platform" (PDF) (Technical Report). Electrical Engineering and Computer Sciences, University of California at Berkeley. No. UCB/EECS-2014-162. Archived (PDF) from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-30.
  10. ↑ Perlegos, Helen (2009-06-22). "Atmel Introduces AVR32 Microcontroller Which Lowers Industry's Best Power Consumption by 63%" (Press announcement). Atmel. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-30.
  11. ↑ Eieland, Andreas; Krangnes, Espen (2012-10-28). "Improve Cortex M4 MCU interrupt responses with an intelligent Peripheral Event System". Atmel Corp. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-30.
  12. ↑ 12.0 12.1 12.2 "Raising Performance Without Breaking the Power Budget". Digikey. 2013-07-10. Archived from the original on 2018-05-02. Retrieved 2018-05-01.
  13. ↑ Bush, Steve (2009-07-08). "Energy Micro reveals more details on power efficient ARM MCU". Electronics Weekly. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-30.
  14. ↑ Bush, Steve (2009-10-21). "Energy Micro details its ARM Cortex M3-based EFM32G range". Electronics Weekly. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-29.
  15. ↑ "ZILOG Releases New 16-Bit MCU System On A Chip For Motor Control Applications". BusinessWire. 2011-01-06. Archived from the original on 2018-05-02. Retrieved 2018-05-01.
  16. ↑ Coulson, Dave (2011-10-12). "The Need for Autonomous Peripheral Interoperation in Sensorless BLDC Applications". Convergence Promotions LLC. WP002003-0111. Archived from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01. [3][4]
  17. ↑ Elahi, Junaid; Rusten, Joar Olai; Olsen, Lasse; Sundell, Lars (2011-12-12). "Programmable peripheral interconnect". Nordic Semiconductor ASA. US patent US9087051B2. Retrieved 2018-04-29.
  18. ↑ Bauer, Peter; Schäfer, Peter; Zizala, Stephan (2012-01-23). "One microcontroller platform. Countless solutions. XMC4000" (PDF) (Presentation). International Press Conference, Am Campeon, Munich, Germany: Infineon. Archived (PDF) from the original on 2018-05-10. Retrieved 2018-05-10.
  19. ↑ Manners, David (2012-10-03). "Lowest power 32-bit MCUs from Si Labs". Electronics Weekly. Archived from the original on 2018-05-02. Retrieved 2018-05-01.
  20. ↑ Silicon Laboratories. "Low Power Technology: Microcontroller Peripherals Push the Boundaries of Ultra-Low-Power". Archived from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01. [5]
  21. ↑ Kragnes, Espen; Eieland, Andreas (2012). "Redefining the Power Benchmark" (PDF) (White Paper). Atmel. Archived (PDF) from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01.
  22. ↑ "Freescale Energy-Efficient Solutions: Kinetis L Series MCUs" (PDF) (White paper). Freescale. 2012. Archived (PDF) from the original on 2018-05-03. Retrieved 2018-05-03.
  23. ↑ Riemenschneider, Frank [in Deutsch] (2013-06-18). "Mikrocontroller: Neue Cortex-M0+-Familie von Atmel" (in Deutsch). elektroniknet.de. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-29.
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  26. ↑ Bush, Steve (2016-10-31). "Autonomous peripherals for PIC18F MCUs". Electronics Weekly. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-29.
  27. ↑ Stroh, Iris (2016-11-10). "Microchip Technology: 8-Bit-Offensive: AVR" (in Deutsch). elektroniknet.de. Archived from the original on 2018-04-30. Retrieved 2018-04-29.
  28. ↑ Di Jasio, Lucio (2015-05-05). "There is nothing left to be invented in embedded control, Part 1". Archived from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01.
  29. ↑ Di Jasio, Lucio (2015-05-12). "There is nothing left to be invented in embedded control, Part 2". Archived from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01.
  30. ↑ "Peripherals interconnections on ST M32F405/7xx, STM32F415/7xx, STM32F42xxx, STM32F43xxx, STM32F446xx and STM32F469/479xx" (PDF) (Application note). STMicroelectronics. AN4640. Archived (PDF) from the original on 2018-05-01. Retrieved 2018-05-01.


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