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Alineación de datos en CPUs integrados para dispositivos de control programables

Autores: Hubacz, Marcin; Trybus, Bartosz

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Alineación de datos en CPUs integrados para dispositivos de control programables


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Investigar
Limitaciones de acceso a la memoria
Microcontroladores
Microprocesadores
Rendimiento
Métodos de acceso a la memoria

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo tiene como objetivo investigar el impacto de las limitaciones de acceso a la memoria en microcontroladores y microprocesadores en el rendimiento de software que trabaja con datos binarios. El área de investigación abarca sistemas de control que procesan datos del estándar IEC 61131-3 utilizando una máquina virtual implementada en software. Se consideran tres métodos de acceso a la memoria, a saber, acceso por byte, copia de memoria y puntero directo. Se realizan pruebas de estos métodos en varias CPUs con arquitectura ARM (con variantes), MIPS, RISC-V, Quark y otros, a menudo utilizados como plataformas de hardware para dispositivos de control. Las pruebas abarcan tamaños de datos de 1, 2, 4 y 8 bytes, que corresponden a los tipos enteros del estándar IEC 61131-3. Al analizar los resultados que cubren datos alineados y no alineados, el objetivo de este documento es indicar cuál de los métodos de acceso a la memoria es el más eficiente para una plataforma particular. La investigación se complementa con una evaluación de los requisitos de potencia y memoria para un grupo de microcontroladores STM32. Por lo tanto, la contribución de este documento radica en indicar el método de acceso a la memoria más eficiente para cada uno de los más de una docena de CPUs destinadas a aplicaciones de control, con consideración de los requisitos de potencia y memoria.

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