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用有限的RAM做更多事情 聆思科技提出MCU軟體模組載入方案

【嘉勤點評】聆思科技發明的基於微處理器的軟體模組載入方案,能夠根據第一軟體模組的程式和第一軟體模組的資料,執行第一軟體模組。從而有效節省RAM資源,以利用有限的RAM資源實現更多的功能。

集微網訊息,微處理器(MCU)與傳統的中央處理器相比,具有體積小、重量輕和容易模組化等優點。微處理器的基本組成部分有:暫存器堆、運算器、時序控制電路,以及資料和地址匯流排。

由於微處理器的資源例如隨機存取儲存器資源有限,從而導致運算能力較弱。但是,微處理器的成本很低,因此,其應用十分廣泛。例如,物聯網裝置、網路裝置、工業上的智慧感測器、智慧儀表、電動工具和智慧照明裝置等等裝置上都有微處理器的身影。

因此,如何使用微處理器有限的資源實現更多的功能,成為目前人們研究的重點。聆思科技在2021年10月28日申請了一項名為“一種基於微處理器的軟體模組載入方法及裝置”的發明專利(申請號:202111266298。7),申請人為安徽聆思智慧科技有限公司。

根據該專利目前公開的相關資料,讓我們一起來看看這項技術方案吧。

用有限的RAM做更多事情 聆思科技提出MCU軟體模組載入方案

如上圖,為現有技術方案中的微處理器資源使用情況的示意圖,可以看到,在微處理器上電之前,FLASH儲存器中儲存有主模組和各個其它軟體模組(C1‑Cn)分別對應的軟體程式和資料。在微處理器上電之後,FLASH儲存器中儲存有主模組和各個其它軟體模組分別對應的軟體程式和資料,在RAM中儲存有主模組和各個其它軟體模組分別對應的資料。

在需要執行某一軟體模組(例如C1軟體模組)時,可以從FALSH中讀取C1軟體模組的程式程式碼,從RAM中讀取C1軟體模組的資料,從而執行該軟體模組。在該過程中,C1‑Cn各個軟體模組分別佔用RAM中的一部分儲存空間,從而使得軟體模組越多,所佔用的RAM空間越大,這就使得在RAM資源有限的情況下,所能執行的軟體模組的數量也有所限制。

因此,該專利認為:對於C1‑Cn各個軟體模組而言,若C1‑Cn這些軟體模組相互獨立,彼此之間沒有變數之間的依賴關係,也沒有函式之間的依賴關係,則C1‑Cn各個軟體模組不會同時執行,一般是同一時刻只會執行C1‑Cn各個軟體模組中的其中一個功能模組。

若在RAM中劃分出一塊共享空間,該共享空間用於儲存待執行的軟體模組的資料,而不再儲存除待執行的軟體模組之外的其它軟體模組的資料,則共享空間的大小會遠遠小於儲存這n個軟體模組分別對應的資料所需的空間。這樣一來,即可有效減少RAM資源的佔用。

用有限的RAM做更多事情 聆思科技提出MCU軟體模組載入方案

基於上述思路,如上圖,為該專利發明的基於微處理器的軟體模組載入方法的流程示意圖。首先,系統需要獲取第一軟體模組的程式程式碼和第一軟體模組的資料,RAM中包括第一共享空間,第一共享空間對應多個軟體模組。並且,在第一時刻第一共享空間用於儲存多個軟體模組中的待執行軟體模組的資料,而不儲存其它軟體模組的資料。

在執行該步驟之前,從FLASH儲存器中讀取有初值的資料的初始值,並將該初始值儲存到第一記憶體空間中。其中,有初始值的資料對應有初始值的變數,沒有初始值的資料對應沒有初始值的變數。對於沒有初始值的變數,其初始值預設為0。

然後,該方法會根據第一軟體模組的程式程式碼和第一軟體模組的資料,執行第一軟體模組。因此達到節省微處理器的資源的目的,從而使得能夠利用微處理器有限的資源,實現更多的功能。

用有限的RAM做更多事情 聆思科技提出MCU軟體模組載入方案

最後,如上圖,為該方案的硬體結構示意圖。該裝置中主要包括有獲取單元501和執行單元502。獲取單元用於獲取第一軟體模組的程式程式碼和第一軟體模組的資料;執行單元用於根據程式程式碼和資料,執行第一軟體模組。

以上就是聆思科技發明的基於微處理器的軟體模組載入方案,該方案能夠根據第一軟體模組的程式和第一軟體模組的資料,執行第一軟體模組。從而有效節省RAM資源,以利用有限的RAM資源實現更多的功能。

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