過去的40年裏，半導體行業在集成方麵取得了突飛猛進的發展。去年正好是摩爾定律公布40周年。在大部分情況下，摩爾定律也適用於試圖通過技術在短期內實現迅速擴張的其他一些領域。2005年SIA年度報告中舉出的一個例子可以很好地說明半導體行業的模式對日常生活的影響：“1978年

，紐約到巴黎的商務航班需要7小時
，機票價格為900美元。如果將摩爾定律用於航空業，現在機票的費用就隻需要大約1便士，飛行時間不超過1s。”顯然，航空業是不願意采用摩爾定律的，但許多其他行業卻試圖適用這一定律。
　　汽車行業已從嵌入式處理技術的發展中大受裨益，有些車輛現在最多使用60個處理器。對汽車新功能的需求在不斷增加，這反過來又進一步推動了對更高的係統性能和可靠性的需求。引擎技術的發展和最終的“環保車輛”需要新的方法來解決當前麵臨的大量技術難題。在利用更大功率的半導體、新型內存技術、更強的嵌入式處理器性能及定時控製功能解決大量　電(dian)氣(qi)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti)方(fang)麵(mian)，半(ban)導(dao)體(ti)將(jiang)發(fa)揮(hui)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。新(xin)型(xing)半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)將(jiang)為(wei)解(jie)決(jue)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)行(xing)業(ye)現(xian)有(you)的(de)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti)創(chuang)造(zao)新(xin)的(de)機(ji)會(hui)。汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)現(xian)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)32位微控製器包含3000多萬個晶體管
，而且未來幾年內可能會迅速增加到6000多duo萬wan個ge。隨sui著zhe未wei來lai幾ji年nian內nei係xi統tong集ji成cheng度du的de不bu斷duan提ti高gao
，要yao想xiang在zai日ri益yi複fu雜za的de係xi統tong中zhong充chong分fen利li用yong半ban導dao體ti的de全quan部bu功gong能neng，就jiu需xu要yao開kai發fa新xin技ji術shu。半ban導dao體ti技ji術shu的de進jin步bu現xian已yi實shi現xian了le10年前人們無法想象的新功能，一種新型的實時多核調試、校準和環路硬件接口正在滿足高級引擎動力總成係統的特殊要求。
　　過去30年中，有人曾試圖使用停缸技術（Cylinder deactivation）。隨(sui)著(zhe)燃(ran)油(you)價(jia)格(ge)的(de)上(shang)升(sheng)和(he)功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)處(chu)理(li)器(qi)的(de)出(chu)現(xian)，汽(qi)車(che)生(sheng)產(chan)商(shang)和(he)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)都(dou)開(kai)始(shi)用(yong)新(xin)的(de)眼(yan)光(guang)看(kan)待(dai)停(ting)缸(gang)技(ji)術(shu)。嵌(qian)入(ru)式(shi)處(chu)理(li)器(qi)被(bei)用(yong)來(lai)控(kong)製(zhi)引(yin)擎(qing)定(ding)時(shi)，以(yi)在(zai)扭(niu)矩(ju)和(he)動(dong)力(li)總(zong)成(cheng)係(xi)統(tong)的(de)燃(ran)油(you)經(jing)濟(ji)性(xing)之(zhi)間(jian)達(da)成(cheng)平(ping)衡(heng)。
　　congqingxingcheliangdaozhongxingkache
，gezhongdonglizongchengyingyongdoujiangcaiyongqingjiehuanbaodeyinqing。bufendiqudezhengfufaguijiangshiyinqingbiandegengjiaqingjiehuanbao。shiyongranliaozhijiepenruqigangheweiliwubujizhuangzhilaiqingchupaiqizhuangzhidefangfajiangxuyaoduipenyouzuihechuanganqi（檢測微粒物捕集裝置的狀態）進行極為先進的定時控製。
　　要解決這些難題，需要新的方法來使工程設計小組采用上市時間更短、成本更低、可(ke)靠(kao)性(xing)更(geng)高(gao)且(qie)數(shu)量(liang)日(ri)益(yi)增(zeng)加(jia)的(de)新(xin)特(te)性(xing)。在(zai)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)
，用(yong)於(yu)引(yin)擎(qing)管(guan)理(li)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)控(kong)製(zhi)有(you)著(zhe)一(yi)套(tao)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)的(de)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)。客(ke)戶(hu)期(qi)望(wang)和(he)政(zheng)府(fu)法(fa)規(gui)的(de)變(bian)化(hua)正(zheng)在(zai)推(tui)動(dong)引(yin)擎(qing)管(guan)理(li)的(de)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)。引(yin)擎(qing)技(ji)術(shu)向(xiang)稀(xi)燃(ran)引(yin)擎(qing)、wutulunyinqinghedianzihunhecheliangdefazhanjiangduiweilaicheliangdedonglizongchengxitongdianzizujianchanshengzhijieyingxiang，wujibiansujiangzaiweilaidedonglizongchengxitongzhongfahuizhongyaozuoyong

，erxindeweikongzhiqijishuhebandaotijiejuefanganjiangchengweijiangxinjishubianweixianshidezhuyaodongli。
　　圖1顯(xian)示(shi)了(le)引(yin)擎(qing)管(guan)理(li)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)。該(gai)方(fang)框(kuang)圖(tu)顯(xian)示(shi)了(le)有(you)多(duo)路(lu)輸(shu)入(ru)和(he)多(duo)路(lu)輸(shu)出(chu)設(she)備(bei)的(de)常(chang)見(jian)引(yin)擎(qing)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，這(zhe)些(xie)輸(shu)入(ru)會(hui)根(gen)據(ju)對(dui)係(xi)統(tong)的(de)影(ying)響(xiang)生(sheng)成(cheng)不(bu)同(tong)級(ji)別(bie)的(de)中(zhong)斷(duan)和(he)異(yi)常(chang)，輸(shu)出(chu)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)是(shi)脈(mai)寬(kuan)調(tiao)製(zhi)（PWM）

、通用輸入/輸出或定時輸入/輸出。
　　在(zai)調(tiao)試(shi)和(he)校(xiao)準(zhun)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)時(shi)，實(shi)時(shi)調(tiao)試(shi)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)，因(yin)為(wei)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)不(bu)允(yun)許(xu)修(xiu)改(gai)或(huo)中(zhong)斷(duan)嵌(qian)入(ru)式(shi)處(chu)理(li)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)以(yi)便(bian)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)進(jin)行(xing)查(zha)詢(xun)。現(xian)在(zai)的(de)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)師(shi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)更(geng)先(xian)進(jin)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)的(de)優(you)勢(shi)
，這(zhe)些(xie)改(gai)進(jin)在(zai)幾(ji)年(nian)前(qian)甚(shen)至(zhi)是(shi)不(bu)可(ke)想(xiang)象(xiang)的(de)。
　　為了解決如何在多個處理器核心類型之間實時進行數據和指令跟蹤的問題，業內成立了IEEE-ISTO Nexus 5001 Consortium或Nexus Forum。Nexus Forum最早於1999年發布技術規範，並在2003年進行了更新。
　　Nexus 5001技ji術shu規gui範fan包bao括kuo了le一yi些xie標biao準zhun功gong能neng
，使shi用yong非fei入ru侵qin式shi調tiao試shi技ji術shu對dui數shu據ju和he指zhi令ling設she置zhi斷duan裂lie點dian和he觀guan察cha點dian。該gai技ji術shu規gui範fan將jiang部bu署shu多duo種zhong獨du特te功gong能neng來lai跟gen蹤zong最zui嚴yan重zhong的de軟ruan件jian和he硬ying件jian故gu障zhang。其qi中zhong的de部bu分fen新xin功gong能neng包bao括kuo：責任跟蹤信息處理
、數據跟蹤

、內存替換
、端口替換
、程序跟蹤、超(chao)時(shi)和(he)錯(cuo)誤(wu)消(xiao)息(xi)處(chu)理(li)。多(duo)年(nian)以(yi)來(lai)，雖(sui)然(ran)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)中(zhong)已(yi)經(jing)部(bu)署(shu)了(le)其(qi)中(zhong)的(de)許(xu)多(duo)功(gong)能(neng)

，但(dan)目(mu)前(qian)還(hai)沒(mei)有(you)實(shi)施(shi)過(guo)全(quan)部(bu)功(gong)能(neng)和(he)實(shi)時(shi)調(tiao)試(shi)接(jie)口(kou)的(de)處(chu)理(li)器(qi)。
　　過去10年中使用的校準和調試方法使用了在調試和校準動力總成係統的過程中“必須查看每個周期”的理念體係。Nexus 5001方法對調試情況進行了以下四種假設
，避開了“必須查看每個周期”的做法。

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　　● 開發工具中可以使用源代碼和目標代碼。這樣，基於主機的工具就能跟蹤或計算程序流程而無須直接地址或數據總線可視性。
　　● 從目標係統到開發工具都隻需要流指令修改。當主機校準/調試工具接入目標代碼後，隻需修改通過調試接口傳輸的流指令地址即可在嵌入式處理器和主機工具之間保持同步。如果流變化在255個指令中沒有實施同步地址
，Nexus 5001技術規範將發送同步信息。
　　● 隻有有限數量的數據位置必須實時顯示
，而大部分數據值可以在中斷期間檢查或發生特殊事件時進行更新。對於許多工程師來說，Nexus 5001接jie口kou跟gen蹤zong數shu據ju值zhi的de功gong能neng還hai是shi一yi個ge新xin功gong能neng。一yi般ban來lai說shuo

，該gai過guo程cheng可ke以yi通tong過guo功gong能neng強qiang大da的de邏luo輯ji分fen析xi器qi實shi現xian。該gai分fen析xi器qi負fu責ze跟gen蹤zong地di址zhi總zong線xian
，並bing觸chu發fa數shu據ju總zong線xian向xiang特te定ding內nei存cun位wei置zhi寫xie入ru數shu據ju。這zhe是shi一yi項xiang非fei常chang棘ji手shou的de工gong作zuo，大da容rong量liang數shu據ju高gao速su緩huan存cun和he片pian上shang係xi統tongSRAM的出現使它變得幾乎不可能實現。
　　● 最後，如果錯誤發生，用戶必須從調試環境那裏收到相關通知。Nexus 5001技術規範在發射機部分提供了一個大小可以變化的FIFO緩衝器。如果FIFO溢yi出chu
，接jie口kou將jiang發fa送song錯cuo誤wu信xin息xi。用yong戶hu可ke以yi選xuan擇ze規gui定ding什shen麼me情qing況kuang下xia發fa生sheng溢yi出chu錯cuo誤wu，以yi便bian實shi施shi過guo時shi的de嵌qian入ru式shi處chu理li器qi或huo通tong過guo發fa送song新xin的de同tong步bu信xin息xi繼ji續xu操cao作zuo。 
　　Nexus 5001端口可以根據開發、環路硬件或校準工具捕獲的信息數量進行配置。幾個IC廠商已經在多種CPU基礎架構中采用了Nexus 5001技術規範
，以支持從手機、汽車、硬磁盤驅動控製器到視頻處理器的多種不同應用。
　　最近為兼容PowerPC構架開發的一種多核實時接口可以在單個接口上提供實時調試、校準、快速原型試製和環路硬件功能。圖2顯示了基於Nexus 5001標準的多核調試體係結構中的4個處理單元的方框圖。第一版可以為4個數據處理單元提供實時接口。這4個處理單元分別是兼 
容e200z Power構架的核心、兩個增強型定時處理單元（E-TPU）和一個直接存儲器存取（DMA）。通過Class 3 Nexus 5001接jie口kou上shang的de一yi條tiao連lian接jie，主zhu機ji工gong具ju可ke以yi同tong時shi從cong任ren何he或huo全quan部bu處chu理li單dan元yuan中zhong收shou集ji數shu據ju。此ci外wai，調tiao試shi和he校xiao準zhun工gong具ju可ke以yi在zai任ren何he或huo全quan部bu處chu理li單dan元yuan上shang為wei數shu據ju和he指zhi令ling建jian立li斷duan裂lie點dian/觀察點。使用這種應用的一個例子是一位工程師跟蹤E-TPU上的定時事件和在兼容PowerPC e200 ISA的Book-e處理核心上運行的代碼之間發生的問題。
　　32位嵌入式處理器上可以實施一個浮點和/或單指令多數據（SIMD）設備，以支持複雜的算法。SIMD允許在多個數據集上實施一條指令
，這在過濾和陣列算法中非常有用。Nexus調試端口允許監控浮點和SIMD的數據和指令。

　　MPC5500產品係列中最新的嵌入式汽車處理器正在推動新的引擎技術。DSP功能與MPC5500 SIMD設備的集成能夠推動動力總成在多個領域的發展
，包括高級引擎撞擊檢測

、CVT改進和6速自動換檔等。此外
，混合電子車輛功率轉換器模塊中也在使用DSP功能，用來控製大型電動引擎。
　　新的微控製器、輸入/輸出係統、開發工具、通信方法和高級算法等的出現將實現新的汽車應用。具有實時多核調試功能的嵌入式處理器將淘汰傳統的運行控製調試方法。
　　qianrushichuliqiyijingchengweixiandairichangshenghuobukefengedeyibufen。ouershiyonggaijishudeyonghubuhuizhuyidaodabufenqianrushichuliqi。bandaotijishujiangzaiweilaichanpinzhongdadatigaojichengduhexingnengbingjiangdichengben。shejigongchengshibixubushuxinjishucainengchongfenliyongfuzadebandaotijishudeyoushi
，erbandaotigongyingshangzebixuquebaoxitongxuqiu
、性能和係統成本之間的平衡。