谈论配置基本处理器或添加自定义扩展以解决片上系统 (SoC) 中的硬件-软件设计权衡并不是什么新鲜事。这是 RISC-V 社区所支持的价值主张的一个关键部分，发布了很多信息并从中受益，例如“指南 使用恰到好处的 RISC-V 自定义指令加速应用程序 .” 在为当今的许多产品设计系统时，功耗、性能和芯片面积限制了许多复杂的人工 (AI) 和机器学习 (ML) SoC 要求。 扩展开源 RISC-V 指令集架构 (ISA) 作为解决这些限制的有效手段经常被忽视。最近由半导体行业设计服务公司 Quantum Leap Solutions 领导的网络研讨会小组试图帮助揭开为 SoC 设计扩展 RI

在 2020 年电子展期间的四天时间里，嵌入式论坛发表了主题演讲和技术演示，涵盖嵌入式系统设计和开发领域的多个方面。 这包括从设计到产品生命周期开发系统所需的工具和软件；微控制器的过去和现在的发展，以应对未来的智能互联世界。在连接性方面，它还探讨了物联网 (IoT) 连接设备的许多方面，包括安全性；以及低功耗设计的主题，随着全球数十亿传感器和边缘设备的发展，这些传感器和边缘设备需要运行多年，甚至需要使用能量收集来实现无电池设备，因此这一主题非常重要。 主题演讲和技术演示的所有视频记录都可以在本文底部打印的嵌入式论坛链接中按需获取。以下是每天的一些亮点。 第 1 天：工具和软件

Xilinx 本周宣布收购 Falcon Computing Solutions，通过使用 Falcon Computing 的编译器技术，使用 FPGA 和自适应片上系统 (SoC) 创建定制的高性能加速应用，将为更多软件开发商带来软件可编程性和自适应计算。 Falcon Computing Solutions 是用于软件应用程序硬件加速的高级综合 (HLS) 编译器优化技术的提供商。 Xilinx 表示，此次收购将通过自动硬件感知优化增强 Vitis 统一软件平台，使软件开发人员更容易使用自适应计算。 Falcon Computing 的编译器技术与 Vitis 平台的集成将使软件开发

Cartesiam 推出了其集成开发环境 (IDE) 的新版本，据称这是第一个直接在所有 Arm Cortex 微控制器 (MCU) 上启用异常分类的版本。它还推出了一个基于网络的新平台，供用户下载代表性用例的真实数据集，并宣布与 Bosch Connected Devices and Solutions 建立合作伙伴关系，以使用 Cartesiam 的 IDE 扩展其物联网产品线。 今年早些时候，该公司推出了一个 IDE，供开发人员在微控制器上创建人工智能 (AI) 训练和推理应用程序，现在该公司宣布推出 NanoEdge AI Studio V2，除了简化机器学习 (ML) 的创建和推理

亚马逊网络服务 (AWS) 表示，Arm 计划将其大部分电子设计自动化 (EDA) 工作负载转移到云端，从而可能将半导体设计和验证的吞吐量提高多达 10 倍。 设计工程师自然而然地倾向于云平台，自 2020 年由于全球 Covod-19 限制而加速向在线工作的快速转型以来，设计工程师更是如此。 AWS 和微软的规模都很大，还有像英特尔的 DevCloud 这样的服务。 因此，Arm 将 EDA 工作负载迁移到 AWS 这一事实是一个重大举措，使设计工程师可以更轻松地使用 Arm 处理器进行产品开发。 Arm 最终计划在完成向 AWS 的迁移后将其全球数据中心的足迹减少至少 45%，并将其本

电子设计自动化 (EDA) 公司 Pulsic 宣布了一款面向模拟电路设计师的插件，可为模拟电路设计师提供实时芯片布局预览以及原理图。它还打破了传统的 EDA 业务和许可模式，将新产品作为“免费增值”产品提供，下载和安装免费，但某些功能需要额外付费。 其新的 Animate Preview 可免费下载，为工程师在开发原理图时提供有关其模拟电路的快速、简单和准确的实时物理信息。它提供详细的可视化和准确的电路面积估计，以帮助设计人员快速发现问题。通过对设计决策提供即时反馈，这有效地加快了设计迭代，并消除了布局团队（通常从事多个竞争项目）寻找时间创建初始布局的等待。 Animate Pre

Siemens Digital Industries 在其 Veloce 硬件辅助验证系统中添加了四款新产品，据称该系统提供了一种无缝方法来管理下一代片上系统 (SoC) 设计的快速验证。完整的系统包括虚拟验证平台、硬件仿真和现场可编程门阵列（FPGA）原型设计，共同简化和优化验证周期，降低验证成本。 新产品有： Veloce HYCON（HYbrid CONconfigurable）用于虚拟平台/软件支持的验证，允许用于 SoC 设计的复杂混合仿真系统。 Veloce Strato+，Veloce Strato 硬件模拟器的容量升级，其路线图可扩展至 150 亿个门。 用于企业级 FPG

Cadence Design Systems 已推出其下一代仿真和原型设计系统，据称该系统可提供最快、最高性能的硅前硬件调试和软件验证，用于验证十亿门系统级芯片 (SoC) 设计。 凭借统一的编译器接口以及通用的调试接口和测试平台内容，新的 Palladium Z2 企业仿真和 Protium X2 企业原型系统为客户提供比前代产品 2 倍的容量和 1.5 倍的性能改进，允许在更大的芯片上运行更多的验证周期在更短的时间内。 Cadence 表示，这两个系统还提供突破性的模块化编译技术，能够在 Palladium Z2 系统上在 10 小时内编译 100 亿个门，在 Protium X2 系统

Katana Graph 是一家专注于处理大型非结构化数据集的高速图形分析初创公司，它宣布已针对新的第三代英特尔至强可扩展处理器和内存系统优化其图形引擎。 Katana Graph 引擎 (KGE) 是一个用于在 CPU 和 GPU 的异构集群上进行高速图分析、模式挖掘和查询的平台，提供了该公司所说的无与伦比的计算能力，可以处理最大的图，例如网络爬行图具有数十亿个顶点和数万亿条边。它使用高性能图形算法从大量非结构化数据集中提取可操作的见解。与在单台机器上相比，横向扩展提供了更多的聚合计算能力和 DRAM，用于分析较大图的属性。 带有分区器、通信、虚拟化和存储技术模块的 KGE 是联合创始人

汽车驾驶软件和知识产权公司 AImotive 表示，它已经成功展示了汽车神经网络视觉应用程序，其 AIWare3P 神经网络处理器用于 Nextchip 最新的 Apache5 成像边缘处理器。 该公司声称这比其他针对汽车推理的 NPU（神经网络处理器单元）好 2 到 3 倍。 Nextchip 的 Apache5 还具有支持高达 570 万像素分辨率的图像传感器、四核 Arm A53 CPU 和仅 9 毫米 x 9 毫米的小封装尺寸的先进 ISP，旨在满足要求达到完整 AEC-Q100 2 级的汽车边缘视觉应用。 AImotive 和 Nextchip 表示，Apache5 上所有关键功

在最近的一次网络研讨会讨论中，Wally Rhines 谈到了半导体行业的未来及其在 Covid-19 之后复苏的前景，以及随着世界正常化和未来的增长。这篇文章总结了他在那次会议期间的想法。 全球半导体和电子设计自动化 (EDA) 行业很容易成为现代数字生活的基石。从我们的笔记本电脑、手机和视频游戏到洗衣机、冰箱和尖端机器人，半导体无声地让我们基于可靠的技术过上更舒适的生活。 Wally Rhines 是半导体和 EDA 行业广受认可的领导者，在我们 CXO Cyience 系列的部分演讲中分享了引人入胜的见解。在与我的交谈中，以下是他的一些重要见解。 从 Covid-19 大流行中

软件跟踪是每个嵌入式开发人员工具箱中的重要工具，尤其是与高级可视化结合使用时。大多数嵌入式系统都有大量循环模式，其中相同的序列一遍又一遍地重复。调试时，您经常希望找到异常情况，即发生异常情况的与正常循环行为的偏差。 但是，软件跟踪本身只是一种数据收集形式。在大量文本或数字日志数据中寻找问题类似于大海捞针，但通过适当的可视化，搜索会转化为视觉模式识别问题，这是人类大脑特别擅长做的事情.交互式图表显示执行时间、响应时间、任务切换、任务之间的消息传递——所有这些都使开发人员能够快速发现其固件执行中的异常情况，以便进行更深入的挖掘。 用于可视化跟踪诊断的工具已经存在至少十年，并且已被证明对实验室的

RISC-V 的开放指令集架构 (ISA) 允许在实现方面具有广泛的灵活性，并提供可选功能，可以采用新的方法来解决硬件-软件设计权衡。基于模块化结构，可以使用许多标准扩展和选项来配置基础处理器作为起点。然而，真正的价值实际上在于 RISC-V 为开发人员提供了创建新扩展、指令和配置的机会，以独特地满足其创新应用理念的需求。 固定 ISA 的软件挑战 传统上，ISA 一直是商业组织的知识产权 (IP)，这些组织要么想要销售微处理器或微控制器，要么想要将其设计授权给他人使用。嵌入式开发人员只能执行基准测试软件，以确定哪种解决方案最适合他们的应用需求。由于开发具有所有必要生态系统的独立 ISA

Facebook 工程师已经构建并开源了一个开放的计算时间设备，这是现代计时基础设施的重要组成部分。为了实现这一点，我们想出了时间卡——一种 PCI Express (PCIe) 卡，可以将几乎任何商品服务器变成时间设备。在 OCP 社区的帮助下，我们建立了 Open Compute Time Appliance 项目并开源了 Open Time Server 的各个方面。本文概述了考勤卡的发展。 2020 年 3 月，我们宣布我们正在将数据中心的服务器（连同我们的消费产品）转换为基于网络时间协议 (NTP) 的新计时服务。这项由内部构建并随后开源的新服务更具可扩展性，并将 Facebook

C++ 仍然是嵌入式开发的少数​​语言，但当项目变得太大而无法有效使用 C 时，开发人员通常会采用 C++。这些开发人员通常从 C 过渡到 C++，语言之间的细微差异代表了他们学习曲线的重要组成部分。 C++ 有结构，就像 C 一样，因为它们不一样。 C++ 有类，它们与结构非常相似。本文解开这些语言元素的细节。 C 中的结构 C 中的结构是自定义的复合数据项（对象），它可以从现有的内置数据类型 (int , 字符 等）、位域（指定位大小的整数）和其他结构。这个想法是聚合一些属于一起的数据项。例如，保存 3 维坐标的结构可能如下所示： 结构坐标{ float x;浮动 y;浮动 z;};

电子行业对精度的要求越来越高，温度传感也不例外。存在许多温度传感解决方案，每一个都有其优点和缺点。硅温度传感器虽然非常线性，但从未提供其他解决方案的精度。然而，硅温度传感的最新进展意味着现在可以通过硅解决方案实现高分辨率和精度。 一个新的冰柜 那是 2020 年 3 月，英国即将进入封锁状态。万一超市关闭，世界正在囤积食物，未来看起来不确定。然后 Bramble 家的冰箱停止工作。随着肯尼·罗杰斯 (Kenny Rogers) 的歌曲“你选择了一个好时机离开我……”的歌词在我脑海中回荡，我们去网上寻找新的替代品。 几天后，我们的新冰箱到货了，前面板上有一个数字温度显示，这是布兰布尔夫人的愿

在过去十年中，应用程序的大小和复杂性显着增加。以汽车行业为例。根据纽约时报 , 20 年前，普通汽车有 100 万行代码，但 10 年后，通用汽车 2010 雪佛兰 Volt 有大约 1000 万行代码——比 F-35 战斗机还多。今天，一辆普通汽车有超过 1 亿行代码。 转向具有大量内存和功率的 32 位及更高处理器使公司能够在设计中构建更多增值特性和功能；这就是好处。缺点是代码量及其复杂性通常会导致影响应用安全性和安全性的故障。 是时候采用更好的方法了。可以在软件中发现两种关键类型的错误，并使用防止引入错误的工具加以解决： 编码错误：一个例子是试图访问数组边界之外的代码。这些类型的问

多年来，台式计算机的安全性一直备受关注。一旦机器连接到互联网，本质上就存在某种攻击的可能性。此类渗透可能是为了窃取数据、破坏系统或以某种方式改变其操作。保护手段是众所周知的并且被广泛应用。嵌入式系统似乎总是不受此类问题的影响，因为它们很少联网，而且它们的代码通常在某种 ROM 中。事情变了。大部分现代系统都连接到 Internet，将代码复制到 RAM 中并从那里执行是常见的做法。这意味着安全性现在是一个重要的嵌入式软件设计考虑因素。 英语是一种很好的交流工具。它是一种非常有表现力的语言，可以非常精确和微妙地进行交流。然而，在日常讲话中，我们大多数人都很懒惰，经常使用没有 100% 准确率的

在上一篇文章中，我们研究了开发人员应该如何在现代嵌入式应用程序中创建一个接口，将低级驱动程序实现细节与应用程序代码分离。该接口提供了一种架构抽象，通过减少对硬件的依赖来提高应用程序代码的可伸缩性和可移植性。 现在，我们将开始研究开发人员可以基于我们在微控制器的 3 种驱动器设计技术中讨论的技术来实现 ADC 驱动器的几种不同方式。在本文中，我们将更详细地研究如何使用轮询技术，并讨论阻塞和非阻塞驱动程序之间的区别。 屏蔽还是不屏蔽，这是个问题 在为微控制器开发任何驱动程序时，开发人员必须决定他们的驱动程序是阻塞的还是非阻塞的。阻塞驱动程序本质上会停止代码执行，直到驱动程序完成其任务。例如

编者注：构成物联网 (IoT) 主干的联网设备存在多个可供黑客渗透的漏洞。为了减轻对这些设备中底层固件的威胁，开发人员需要熟悉大量的安全技术。摘自 Aaron Guzman 和 Aditya Gupta 合着的 IoT Penetration Testing Cookbook。 ，本系列文章将引导开发人员了解固件保护的最佳实践。 在本系列的第一部分中，作者讨论了在固件中防止内存损坏漏洞和注入攻击的机制。 改编自 Aaron Guzman 和 Aditya Gupta 的物联网渗透测试手册。 第 8 章固件安全最佳实践 作者：亚伦古兹曼和阿迪亚古普塔