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xCore多核微控制器具有独特性。与传统微控制器类似，它们可通过C/C++编程，但与传统产品不同，它们拥有多个处理器核心，能够并发且独立地执行多项任务。它们具备极其灵活的输入/输出能力，以及一种独特的时序确定性架构，实现了核心与外部的紧密连接。xCore使您能够使用一个简单、灵活且可扩展的设计流程来完成复杂的实时项目。当今的嵌入式应用需要一种确定性的微控制器架构，能够在任务变化发生时即时检测并解决。该架构必须能够快速处理多个并发任务，最大限度地减少抖动，并处理快速、复杂接口的组合。它必须易于集成广泛的组件，并具备可扩展性。传统的实时系统是中断驱动的，依赖于实时操作系统来调度任务和处理通信。但它们面临诸多挑战，例如在可接受的时间窗口内处理复杂的输入/输出流、中断延迟、内核处理时间、抖动和内存争用。它们难以验证，且实时操作系统会带来显著的处理器和内存开销。xCore架构通过移除传统微控制器中所有引入不确定性的特性来解决这些问题。指令在单周期内执行；没有中断；没有传统的总线结构；没有流水线；也没有缓存。实时操作系统的许多特性已集成在硬件中：系统事件通过调度的单周期上下文切换来处理，因此应用程序不会受到中断抖动的影响。由于多个处理核心独立执行，可以保证任务在严格的时序窗口内完成。任务可以在不使用缓存的情况下共享数据。每个核心都可以运行输入/输出、数字信号处理和应用程序代码，并且一个任务中的活动不会影响其他任务。处理器资源与硬件端口之间的紧密连接将输入/输出事件直接传递给任务，产生的响应时间比传统微控制器快达100倍。由于xCore器件具有确定性，设计者可以创建可预测的系统，并精确组合所需的外设接口。xCore提供了当今嵌入式开发人员所需的所有特性，其性能是传统中断驱动系统无法比拟的。每个xCore器件包含一个或多个处理单元。每个处理单元拥有多达八个独立的32位逻辑核心，这些核心可以并行运行，且不受其他核心干扰。一个处理单元还包括xTIME调度器、xCONNECT交换器、端口和静态随机存取存储器。活动核心保证获得最低水平的每秒百万条指令性能。空闲的核心不会被调度到处理资源上。与传统微控制器使用内存映射不同，逻辑核心直接访问指令。所有指令在单个核心周期内完成，否则将暂停核心。核心由xTIME调度器管理的事件触发。发生在输入/输出引脚的事件通过硬件响应端口直接馈送到核心。事件也可以由定时器和任务生成，并由调度器提供服务，且行为具有保证性。传统器件需要多个指令周期来响应中断，在此期间它们存储与正在运行的任务相关的状态，然后加载与需要启动的更高优先级任务相关的新状态。xCore器件响应由输入/输出引脚、定时器和任务触发的事件，而非中断。由于xCore器件可以并行运行多个任务，因此无需一个任务中断另一个任务。一个任务可以通过与其他任务并行运行并等待事件发生来处理事件。XMOS方法的优势包括：对事件的响应时间显著改善；由于代码在执行期间不会被中断，因此对最坏情况执行时间的推理更加容易。独立测试表明，xCore器件可以在10纳秒内响应单个事件，并在100纳秒的最坏情况响应时间内处理多个异步实时事件；这比传统的实时系统快100倍，并且关键的是，能够扩展到更大、更集成的系统。默认情况下，xCore应用程序中的每个任务都放置在不同的逻辑核心上。这意味着该任务独立于其他任务运行，并且在等待事件时具有极快的响应时间。用实时操作系统的术语来说，每个在其自身核心上运行的任务都享有硬件提供的最高优先级调度。为了降低资源需求，较低优先级的任务可以通过协作式多任务处理共享一个核心。协作式多任务处理在C语言的多核扩展中得到直接支持，这些扩展实现了xCore器件上的任务并行化。高速xCONNECT网络确保同一处理单元上的所有任务能够相互通信。

• 多处理核心：可并发运行多项任务，包括输入/输出、数字信号处理和应用程序代码，性能有保障。
• 硬件集成实时操作系统特性：包括调度器、定时器和通信功能，具有低延迟和可预测、可重复的行为。
• 即时响应时间：比其他微控制器快100倍。
• 灵活的端口和外设：具备复杂的端口逻辑，支持快速复杂的接口，单芯片集成多个外设。
• 集成开发工具：支持C和C++编程，提供仪器/跟踪库和静态时序分析器。
• C语言的多核扩展：支持并发任务、时序、通信、输入/输出和内存管理。