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ano l’esecuzione a patto di potersi permettere mag-
gior complessità circuitale. Su questo concetto che
risale al 1981 i ricercatori inglesi si sono dedicati
per realizzare ciò che definiscono la virtualizzazione
hardware che riesce, in pratica, a creare più ambi-
enti di elaborazione dove eseguire separatamente
fino a sette porzioni autoconsistenti degli algoritmi
in modo tale da consentire di partizionare un algo-
ritmo in più flussi da processare in parallelo. Parte
fondamentale del core M5150 è l’Hypervisor/Secure
Monitor che si occupa di attribuire ai “guests” la cor-
retta porzione di algoritmi ed assegnare a ciascu-
no alcune risorse esclusive ed altre in condivisione
con gli altri ambienti. Ciò consente di gestire task
complesse che possono persino derivare da diversi
sistemi operativi e garantire consumi massimi infe-
riori a 0,1 mW/MHz. La serie PIC32MZ EF si com-
pone di 48 microcontrollori che integrano nello st-
esso SoC una CPU Imagination M5150, un DSP e una
Floating Point Unit e grazie alla virtualizzazione delle
task che avviene su cinque flussi di elaborazione
riescono a garantire prestazioni certificate in 330
DMIPS (Dhrystone Million Instruction Per Second)
a 200 MHz e 3,28 CoreMark/MHz. A bordo incorpo-
rano un ADC con risoluzione di 12 bit e velocità di
18 MSps, fino a 2 MByte di memoria Flash e fino a
512 kByte di RAM, oltre a un Crypto Engine e ad al-
cune interfacce fra cui USB, Ethernet e CAN. I nuovi
PIC32MZ EF sono anche piuttosto robusti e tollerano
tutti le temperature da -40 a + 85 °C ma ci sono an-
che versioni con escursione operativa da -40 a +105
°C e persino da -40 a +125 °C.
PSoC misti
ha inventato il concetto dei
PSoC, o Programmable System-on-Chip, che con-
siste nell’integrare sullo stesso silicio un array di
moduli a segnali misti che possono essere config-
urati con una fase iniziale di programmazione per
diventare unità analogiche e digitali con funzionalità
specifiche. In pratica, nei PSoC Cypress c’è un core
principale per lo più costituito da un ARM Cortex e
poi c’è un array di blocchi detti Programmable Uni-
versal Digital Block oppure Programmable Analog
Block con i quali si possono decidere al momento
della messa a punto le prestazioni da offrire in fun-
zione delle esigenze applicative. I blocchi digitali
possono essere unità logiche del tutto simili a quelle
delle logiche programmabili oppure dei Digital Com-
munication Block contenenti I/O seriali o interfacce
specifiche mentre i blocchi analogici sono in pratica
degli amplificatori operazionali che possono trasfor-
marsi in convertitori ADC ma possono anche ospi-
tare componenti con funzionalità specifiche come i
sensori. Negli ultimi PSoC 4 L-Series la CPU è ARM
Cortex-M0 a 32 bit con clock di 48 MHz e con una
dotazione base di 256 kByte di memoria Flash e 32
kByte di RAM. La configurazione può variare molto
fra i componenti della famiglia ma comprende fra i
moduli analogici quattro amplificatori operazionali,
due comparatori, un ADC SAR con risoluzione di 12
bit e velocità di 1 MSps, quattro iDAC (due da 7 bit
e due da 8 bit) e un multiplexer analogico configu-
rabile da 1 a 55 canali, mentre fra i blocchi digitali
troviamo quattro Universal Digital Block che sono
altrettante logiche CPLD, otto Time/Counter/PWM
da 16 bit e quattro Serial Communication Blocks
configurabili come interfacce I2C, SPI o Uart. Infine,
c’è un modulo specifico con la tecnologia capaciti-
va CapSense per il riconoscimento tattile e ci sono
anche due controlli CAN 2.0, un’interfaccia USB 2.0,
una Bluetooth LE e fino a 98 GPIO, il tutto in package
Tqfp da 48 o 64 pin, Qfn da 68 pin o µBGA da 124 pin.
TECH-FOCUS
36 - ELETTRONICA OGGI 452 - MARZO 2016
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Fig.3–SchemaablocchidelPSoC4200-LcheCypressSemiconductor
ha aggiunto alla famiglia dei suoi sistemi sul silicio nei quali si pos-
sono configurar e in variomodo i moduli sia analogici sia digitali