芯片AON和NC

在嵌入式开发中，AON（Always-On Domain，始终开启域） 指的是芯片或微控制器（MCU）中一个特殊的电源域或功能模块，它即使在系统进入低功耗模式时仍然保持运行。AON 的主要作用是维持基本的系统功能，例如：

低功耗：AON 设计的目标是尽量降低功耗，以保证系统在待机或睡眠模式下仍能运行关键功能。
独立供电：通常，AON 由一个独立的电源域供电，不受其他高功耗模块（如 CPU、主存储器）的影响。
关键功能支持：即使主系统进入休眠，AON 也能维持某些关键功能，如：
- RTC（Real-Time Clock，实时时钟） 计时
- 低功耗传感器监控（如环境传感器或运动检测）
- 低功耗唤醒逻辑（如定时器、GPIO 事件检测、外部中断等）
- 电源管理（PMU），控制系统的唤醒和休眠状态

假设一款嵌入式芯片有一个 AON 模块，其中包含：

当设备进入深度睡眠模式时，除了 AON 之外，其他模块都被关闭。当 AON GPIO 检测到按键按下，或者 AON RTC 触发定时器超时，它就会发出唤醒信号，使整个芯片恢复正常工作。

AON（Always-On Domain）是嵌入式系统中一个低功耗但始终保持工作的电源域，主要用于维持基本功能，如 RTC 计时、外部事件检测、低功耗唤醒等。它在低功耗系统（如 IoT、可穿戴设备、智能手机等）中至关重要，可以有效延长设备的电池寿命。

在嵌入式系统中，AON（Always On Domain）和NC（None Cache）是两个关键概念，分别用于电源管理和内存访问优化，以下是详细解答：

定义与作用：
AON是嵌入式系统中一个始终保持供电的独立电源域，即使在设备进入低功耗模式（如睡眠或关机状态）时，AON区域仍持续运行。其核心目的是维持关键功能，例如：
- 实时时钟（RTC）和定时器
- 中断控制器（用于唤醒主系统）
- 低功耗传感器（如加速度计）
- 部分存储单元（如保留内存）
典型应用场景：
- 设备唤醒：通过AON中的中断控制器或传感器检测外部事件（如按键、网络数据），唤醒主处理器。
- 低功耗设计：主处理器关闭后，AON处理基础任务以降低整体功耗，常见于物联网设备、可穿戴设备。
硬件实现：
AON通常由独立电源供电，与主系统电源隔离，并通过专用低功耗外设和内存实现。

定义与作用：
NC指内存区域被标记为不可缓存，强制CPU或外设直接访问物理内存，绕过缓存。其主要用途包括：
- 避免缓存一致性问题：
  当外设（如DMA）直接读写内存时，缓存可能与实际内存数据不一致，NC确保数据直接访问，防止数据错误。
- 实时性要求：
  实时系统需要确定性的访问延迟，绕过缓存可消除缓存未命中（Cache Miss）带来的不确定性。
- 外设寄存器访问：
  外设寄存器通常需直接读写，缓存可能导致副作用（如重复写入）。
典型应用场景：
- DMA缓冲区：标记为NC的内存供DMA与外设传输数据，避免CPU缓存干扰。
- 共享内存：多核或协处理器共享的内存区域需NC属性以保证一致性。
- 关键代码/数据：实时任务代码或中断服务程序（ISR）可能使用NC内存以确保执行时间可预测。
实现方式：
- 通过MMU（内存管理单元）配置内存区域的缓存属性（如ARM中的MT_NORMAL与MT_DEVICE）。
- 使用编译器指令（如__attribute__((section(".noncache"))）或链接脚本将数据分配到NC区域。