MCU芯片相信一些做生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的人員就會(huì)經(jīng)常接觸,它的運(yùn)用非常廣泛,像工業(yè)領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、家用電器領(lǐng)域等,MCU有不同位數(shù),像
8位MCU、16位MCU等,每一種不同位數(shù)MCU所應(yīng)用的領(lǐng)域產(chǎn)品也會(huì)不同,而今天要講的是8位MCU可以升級(jí)為32位MCU,應(yīng)該如何升級(jí)呢?接下來(lái)看看相關(guān)內(nèi)容。
目前的MCU市場(chǎng)分為三個(gè)部分:8位MCU、16位MCU和32位內(nèi)核(4位內(nèi)核的MCU如今很少使用,在此比較中忽略),三個(gè)部分的比例大致相同。傳統(tǒng)上,8 位內(nèi)核占據(jù)很大的市場(chǎng)份額。根據(jù)一些分析師的報(bào)告,32 位內(nèi)核的市場(chǎng)份額可能已經(jīng)超過(guò)了8位內(nèi)核的市場(chǎng)份額。如果你還沒(méi)有通過(guò)它,它不會(huì)太長(zhǎng)。32位核心的市場(chǎng)份額增長(zhǎng)快。8 位和16位內(nèi)核仍在增長(zhǎng),但不如32位內(nèi)核快(8 位內(nèi)核的增長(zhǎng)速度仍然快于16位內(nèi)核)。
長(zhǎng)期以來(lái),許多人認(rèn)為16位 MCU可能會(huì)取代8位和32位 MCU,當(dāng)前的32位MCU設(shè)備是使用新技術(shù)制造的(與8位和16位內(nèi)核相比)。
這些新技術(shù)使 MCU 制造商能夠制造更小、更便宜的32位 MCU。鑒于32位MCU的價(jià)格和性能,許多分析人士認(rèn)為,設(shè)計(jì)工程師將跳出16位領(lǐng)域,直接關(guān)注高性能產(chǎn)品,以確保他們的設(shè)計(jì)不會(huì)過(guò)時(shí)。
8位MCU在性能以及存儲(chǔ)和處理能力方面都達(dá)到了極限,這就是今天有16位和32位MCU的原因。隨著行業(yè)遵循摩爾定律的發(fā)展軌跡,32位MCU 變得越來(lái)越小,價(jià)格也越來(lái)越便宜,以在傳統(tǒng)的8位和16位空間中競(jìng)爭(zhēng)。
這些新的32位MCU比8位和16位同類(lèi)產(chǎn)品具有更強(qiáng)的處理能力,典型的8位MCU 的速度為 10-30 MIPS,16MCU為 20-40 MIPS,較新的32位MCU通常具有 80-100 MIPS 的處理能力,這大大提高了處理能力和速度。
與8位和16位 MCU相比,許多32位MCU體積更小,功耗通常也更低。更小的尺寸通常意味著更好的功耗、更少的電流消耗和更低的有效輸入電壓。一些新產(chǎn)品具有幾乎無(wú)法測(cè)量的休眠電流,并提供低至 0.5V 的輸入電壓,這對(duì)于32位MCU來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。在當(dāng)今市場(chǎng)上,功率為王。即使應(yīng)用不是電池供電,今天的設(shè)計(jì)人員也需要考慮功耗。對(duì)于插入了網(wǎng)格的應(yīng)用程序,出于多種原因它們應(yīng)該是“綠色的”,一些好的產(chǎn)品需要適銷(xiāo)對(duì)路或符合政府的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
大多數(shù)設(shè)計(jì)人員認(rèn)為,從8位MCU 遷移到32位MCU時(shí),他們將需要學(xué)習(xí)新的架構(gòu)。問(wèn)題是大多數(shù)公司都有自己的舊8位MCU 和較新的32位MCU產(chǎn)品線。他們可能會(huì)繼續(xù)每年為他們的8位陣容推出一些新產(chǎn)品,并希望借此機(jī)會(huì)從他們的錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)并在他們的32位陣容中修復(fù)它們,您可能無(wú)法在您的設(shè)備上找到相同的外圍設(shè)備,來(lái)自不同系列的代碼要么不兼容,要么引腳不兼容,需要完全重做電路板。
確實(shí),不改變?cè)O(shè)計(jì)核心就無(wú)法移植,但我希望我不必重新學(xué)習(xí)所有內(nèi)容。一些公司已經(jīng)開(kāi)始發(fā)布在8位和32位版本之間具有完全相同的外圍組件集的新產(chǎn)品,組件中發(fā)生變化的是它的核心。其他都保持不變,包括管腳布局位置。如果您今天使用的是8位MCU,明天您可以在使用相同 PCB 的同時(shí)轉(zhuǎn)移到公司的32位 MCU。一個(gè)例子是半導(dǎo)體公司發(fā)布的 PSoC 3 和 PSoC 5 架構(gòu)。兩種架構(gòu)都具有相同的外圍組件、封裝和引出線。PSoC 3 架構(gòu)采用新的單周期/指令 8051,運(yùn)行頻率高達(dá) 67 MHz,并且很容易與 PSoC 5 版本兼容,PSoC 5 版本具有運(yùn)行頻率高達(dá) 80 MHz 的 ARM Cortex-M3 處理器,這些產(chǎn)品有助于從一種架構(gòu)遷移到另一種架構(gòu)。
對(duì)于設(shè)計(jì)師而言,靈活性比以往任何時(shí)候都更加重要。市場(chǎng)變化比以往任何時(shí)候都快,競(jìng)爭(zhēng)每天都變得更加激烈,每個(gè)人都以降低成本為目標(biāo)。今天就選擇正確的8位器件系列,確保明天的安全。您可以使用這些新工具來(lái)設(shè)計(jì)8位MCU。這可能是該公司產(chǎn)品組合的基礎(chǔ)版本,然后可以使用相同的項(xiàng)目文件將其移植到32位微處理器位核心,現(xiàn)在您可以添加更多性能。很快,它將成為貴公司的高端特色產(chǎn)品,帶來(lái)更高的利潤(rùn)。
32位MCU是嵌入式設(shè)計(jì)的下一代方向,何時(shí)行動(dòng)取決于您。在某個(gè)時(shí)候,也許是幾年后,8位MCU的空間將用完。滿足當(dāng)今市場(chǎng)不斷變化的需求,大多數(shù)設(shè)計(jì)師都被這一步嚇倒了,但這不一定是痛苦的,考慮一下您現(xiàn)在可以采取的一些措施,以使這種過(guò)渡盡可能順利。如果您目前正在使用8位內(nèi)核進(jìn)行設(shè)計(jì),請(qǐng)確保您擁有與您正在使用的產(chǎn)品系列對(duì)應(yīng)的32位內(nèi)核。工具也是如此。許多公司現(xiàn)在提供可用于不同架構(gòu)的相同軟件和硬件工具,今天選擇正確的設(shè)備(8 位或32位)將幫助您在未來(lái)成功設(shè)計(jì)。