電子發燒友網>電子資料下載>電子資料>為物聯網程序存儲器應用選擇和使用正確的閃存技術

為物聯網程序存儲器應用選擇和使用正確的閃存技術

2512881 2022-11-25 | pdf | 211.0KB | 次下載 | 免費

資料介紹

隨著物聯網節點變得越來越強大，處理要求可能會增加到需要完整的嵌入式操作系統 (OS)（例如 Linux）才能正確管理所有正在運行的任務的復雜性的水平。雖然將此代碼存儲在閃存 microSDHC 卡上很方便，但大多數閃存 microSDHC 卡僅設計用于數據存儲而不是操作系統存儲，盡管供應商已經提出了一些創新的解決方案。隨著物聯網節點變得越來越強大，處理要求可能會增加到需要完整的嵌入式操作系統 (OS)（例如 Linux）才能正確管理所有正在運行的任務的復雜性的水平。雖然將此代碼存儲在閃存 microSDHC 卡上很方便，但大多數閃存 microSDHC 卡僅設計用于數據存儲而不是操作系統存儲，盡管供應商已經提出了一些創新的解決方案。本文介紹了嵌入式操作系統的作用，以及為什么將操作系統和應用程序代碼都放在 IoT 節點中的 microSDHC 閃存卡上通常是明智的。然后它解釋了閃存卡退化的模式以及操作系統如何特別受到這種退化現象的影響。然后它展示了設計人員如何使用新的閃存實現來克服這種惡化，以實現高效且可靠的 IoT 節點實現。本文介紹了嵌入式操作系統的作用，以及為什么將操作系統和應用程序代碼都放在 IoT 節點中的 microSDHC 閃存卡上通常是明智的。然后它解釋了閃存卡退化的模式以及操作系統如何特別受到這種退化現象的影響。然后它展示了設計人員如何使用新的閃存實現來克服這種惡化，以實現高效且可靠的 IoT 節點實現。為什么要使用嵌入式操作系統為什么要使用嵌入式操作系統對于某些物聯網應用程序，可以在遠程物聯網節點執行的預處理越多，物聯網節點需要傳輸回中央集線器的數據就越少，從而釋放網絡帶寬。經過預測試的嵌入式操作系統可以通過有效地處理許多單獨的任務來支持復雜的預處理，并且可以以可預測（確定性）的方式進行多任務處理。當然，這會對微控制器提出額外要求，需要更快的時鐘速度，更重要的是，需要更多的程序內存。對于某些物聯網應用程序，可以在遠程物聯網節點執行的預處理越多，物聯網節點需要傳輸回中央集線器的數據就越少，從而釋放網絡帶寬。經過預測試的嵌入式操作系統可以通過有效地處理許多單獨的任務來支持復雜的預處理，并且可以以可預測（確定性）的方式進行多任務處理。當然，這會對微控制器提出額外要求，需要更快的時鐘速度，更重要的是，需要更多的程序內存。商業或開源現成的嵌入式操作系統還具有可靠的、經過預先測試的代碼很少需要更新的優勢。例如，可用的嵌入式 Linux 操作系統可能僅每季度更新一次，或者僅用于緊急安全補丁。嵌入式操作系統和所需的應用程序代碼可能需要 8 GB 或更多，并且由于操作系統很少更新，因此將操作系統存儲在由技術人員手動（物理）更新的 microSDHC 閃存卡上會更方便。這也適用于未來的內存擴展，因為如果技術人員下次訪問時需要，可以輕松地將現有的 4 GB 閃存卡替換為 8 GB 或更大的閃存卡（圖 1）。商業或開源現成的嵌入式操作系統還具有可靠的、經過預先測試的代碼很少需要更新的優勢。例如，可用的嵌入式 Linux 操作系統可能僅每季度更新一次，或者僅用于緊急安全補丁。嵌入式操作系統和所需的應用程序代碼可能需要 8 GB 或更多，并且由于操作系統很少更新，因此將操作系統存儲在由技術人員手動（物理）更新的 microSDHC 閃存卡上會更方便。這也適用于未來的內存擴展，因為如果技術人員下次訪問時需要，可以輕松地將現有的 4 GB 閃存卡替換為 8 GB 或更大的閃存卡（圖 1）。圖 1：Swissbit Class 10 microSDHC S-140u 存儲卡，支持高達 104 MBytes/s 的速度，足以進行高速程序內存訪問。（圖片來源：圖 1：Swissbit Class 10 microSDHC S-140u 存儲卡，支持高達 104 MBytes/s 的速度，足以進行高速程序內存訪問。（圖片來源：SwissbitSwissbit））將千兆字節的嵌入式操作系統存儲在經過物理更新的 microSDHC NAND 閃存卡上，與通過無線網絡更新的閃存相比具有多項優勢。在無線網絡中，根據所使用的仲裁方案，更新 4 GB 或更多的嵌入式操作系統可能會從操作通信中竊取無線帶寬。通過網絡更新還需要一個兩倍于正常大小的 microSDHC 卡，因為它需要足夠的存儲空間來運行操作系統以及容納傳入的更新。將千兆字節的嵌入式操作系統存儲在經過物理更新的 microSDHC NAND 閃存卡上，與通過無線網絡更新的閃存相比具有多項優勢。在無線網絡中，根據所使用的仲裁方案，更新 4 GB 或更多的嵌入式操作系統可能會從操作通信中竊取無線帶寬。通過網絡更新還需要一個兩倍于正常大小的 microSDHC 卡，因為它需要足夠的存儲空間來運行操作系統以及容納傳入的更新。由于無線電活動以及更高的閃存寫入電壓和功率要求，通過無線更新閃存代碼也會縮短電池壽命。