Мучает вопрос. собираюсь начать изучать АРМы.но вот не пойму, для чего нужны встроенные контроллеры интерфейсов (USB например), когда можно взять микроконтроллер попроще, и внешний контроллер интерфейса (например PDIusb) ? заранее спасибо, просьба не смеяться

На вкус и цвет...
Во-первых, есть всякие микроконтроллеры, и попроще тоже.
Во-вторых, интегрирование значительно упрощает готовое устройство: меньше внешних связей, проще и компактнее печатная плата, номенклатура компонентов короче, меньшее потребление, и т.п.

Внешние контроллеры увеличивают bom cost, габариты и потребление. Чем дальше, тем выгоднее во всех смыслах использовать интегрированную периферию.

а по скорости эти два варианта (встроенный и не встроенный) не сильно разнятся? вроде как если проц напрямую обращается к контроллеру без внешних портов - то должно быть по быстрее?
И, может быть, во встроенных контроллерах больше возможностей для их конфигурации (программным путем)?

и вот еще- уже есть микрухи USB 3.0, в микроконтролллерах пока такой поддержки нет..

Если брать для примера интерфейсы класса FS USB, то скорости будут в большинстве случаев сопоставимы, а вот нагрузка на ядро МК будет меньше в случае внутреннего исполнения (шире и быстрее шины, может наличествовать DMA и т.д).


И вряд ли будет: зачем иметь интерфейс, полоса которого заведомо многократно превышает возможности ядра и прочей периферии?

В ARM-ах есть такая вещь как шинные матрицы которые освобождают системную шину процессора от обмена с быстрой периферией.
В некоторых чипах вообще отдельные шины между контроллерами и памятью или между отдельными контроллерами.
Это даже не столько скорость повышает сколько надежность обмена.

Но если пытаться выжать из инвестиций в определенное семейство микроконтроллеров, то приходится использовать внешние контроллеры, но чаще для более медленных потоков чем USB HS и лучше чтобы они были тоже микроконтроллерами. В этом смысле PDIUSB вполне в тему.

а что значит "шире шины"?
почему у АРМов такая сравнительно низкая частота, ведь процы для компа давно работают на гигагерцах?
а для чего тогда в АРМы ставят USB 480 Мбит/сек , когда частота АРМа порой меньше 100 Мгц?

Для внутренних пересылок используются полные 32 бита. Внешние устройства редко бывают "шире" 16.


Смотря у каких. Cortex-A9 тоже работает на гигагерцах. Другое дело, что далеко не всегда эти гигагерцы востребованы,
а платить за них приходится и в прямом (деньги) и в переносном (потребление) смыслах.


Потому что FS все же бывает тесен, даже для ARM'а с частотой меньше 100МГц.

Частота ядра не имеет прямой связи с количеством данных, которые можно "прогнать" через тот или иной интерфейс.
Используя DMA контроллер может не особо напрягаясь ворочать мегабайтами и десятками мегабайт данных.

В этом свете жалкий мегабайт, который на максимуме можно выжать из USB FS, становится просто смешным


Я до сих пор не могу понять, почему ST не стали интегрировать трансивер USB HS в свою замечательную серию STM32F2xx?
Лепят аж несколько контроллеров, но вот с трансивером всё очень скромно... тьфу

480 = 60 мегабайт в сек. А кортексы имею частоту выборки из памяти до 180 и больше МБ/сек. Пусть все 480 он не обыграет, но полюбэ это лучше, чем 12 мбит.

Поэтому и ставят 480. Смысл есть.

а как же EZ-USB FX3 от Cypress? там внутри ARM926 с частотой 200 мгц

...который отнюдь не предназначен для обработки данных. Максимум - добавить заголовок в пакете.
А основное его дело - настроить GPIF, USB и DMA между ними, а потом лениво реагировать на события.
Ну, USB 2.0 хостом еще управлять, который туда зачем-то добавили.

На FX2 для тех же примерно целей поставлено ядро 8051, которому тоже поток USB 2.0 не по зубам.

тогда почему бы им не впендюрить туда не ARM9, а Cortex A9 или A11, чтоб уж точно хватило?

Вы согласны платить за интерфейсную микорсхему такую цену?

Потому что нужды нет: это периферийный контроллер, собственное ядро там "чтобы было".
Не USB существует для процессора в данном случае, а процессор для USB.