Elektronische Geräte, die als IoT-Endknoten im Internet der Dinge (IoT) verschiedenartige Nutzdaten austauschen, fordern den Entwickler, eine schnelle und zuverlässige Kommunikation zu erschaffen – idealerweise drahtlos und energieeffizient, wie es Bluetooth Low Energy (BLE) ermöglicht.

Um den Entwicklungsaufwand gering zu halten, lohnt sich der Einsatz von Entwicklungskits, die als vorentwickelte, modulare und flexibel konfigurierbare IT-Systemlösungen einen schnellen Einstieg und zeitnahen Abschluss ermöglichen. Genau an diesem Punkt setzt das neue PSoC-Sortiment (Programmable System on Chip) an, denn es enthält wichtige Anpassungen, die auf IoT-Endpunkt-Anwendungen abzielen und die es von früheren Versionen abgrenzen.

Kompromiss aus Performance und Energiebedarf

Bild 1: Das Entwicklungsboard enthält im PSoC mit Dual-CPU, unterstützt BLE, bietet viele Erweiterungsmöglichkeiten und hat CapSense an Bord.

Bild 1: Das Entwicklungsboard enthält ein PSoC mit Dual-CPU, unterstützt BLE, bietet viele Erweiterungsmöglichkeiten und hat CapSense an Bord. Cypress

Der Begriff Leistung schließt zweierlei Eigenschaften ein, die gegenseitig konkurrieren und üblicherweise in einem Kompromiss enden. Die erste ist die elektrische Leistung in Watt, welche signifikante Auswirkungen auf die Batterielebensdauer des Gerätes hat und in Form von Verlustleistung aufgrund der Erwärmung des Prozessors diesen in seiner maximalen Rechenleistung beschränkt. Die zweite Bedeutung von Leistung ist die Performance, welche in der CPU-Geschwindigkeit zum Ausdruck kommt (MIPS, Million Instructions Per Second). Diese hat eine signifikante Auswirkung auf das Benutzererlebnis.

Das Problem ist, dass eine hohe CPU-Geschwindigkeit in der Regel eine größere elektrische Leistungsaufnahme bedeutet. Ein Lösungsansatz ist hier das von ARM entwickelte Big-Little-Konzept. Die besondere Architektur enthält auf einem PSoC zwei CPU-Kerne unterschiedlicher Leistungsfähigkeit. Je nach Bedarf kann das Betriebssystem während des Programmablaufs spontan zwischen einer CPU mit hoher Rechenleistung und einer kleineren CPU wechseln. Mit diesem Kunstgriff gelingt es ARM, beispielsweise die hohe Rechenleistung des Cortex-A15 von 3,5 DMIPS/MHz mit der niedrigen Energieaufnahme des Cortex-A7 zu verbinden.

 

Wie der Spagat zwischen Rechenleistung und Energieaufnahme gelingt und was das Kryptographiemodul leistet, erfahren Sie auf der nächsten Seite.

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