Microchip 8-Bit MCU新奇好用的CIP簡(jiǎn)介

Microchip連續(xù)好幾年都是全世界8-Bit MCU（八位微控制器）銷量排名冠軍！其中一個(gè)很重要的原因就是：它真是好用！如何好用呢？就讓我們針對(duì)它其中所謂的CIP功能來(lái)快速了解一下。

CIP是Core Independent Peripheral的縮寫(xiě)，意思即是獨(dú)立于核心的周邊，也就是說(shuō)這類周邊無(wú)需MCU核心的介入就可獨(dú)立運(yùn)作。因?yàn)樗塥?dú)立運(yùn)作，所以有以下的好處：
1. 較少程序代碼:程序變簡(jiǎn)短，上市時(shí)間提早。
2. 可預(yù)期明確的行為：無(wú)程序介入的閉回路實(shí)時(shí)控制，具有更高的可靠度。
3. 智能型數(shù)字和模擬周邊彈性整合：具多變和可塑性，更能發(fā)揮創(chuàng)意。
4. 反應(yīng)時(shí)間變短、更省電：減少程序的介入，降低錯(cuò)誤的發(fā)生。

CIP可以依功能分為以下7大類：
1. 整合式模擬Integrated Analog
2. 波形控制Waveform Control
3. 時(shí)序和量測(cè)Timing & Measurement
4. 安全和監(jiān)督Safety & Monitoring
5. 通信和連接Communication & Connectivity
6. 系統(tǒng)彈性System Flexibility
7. 用戶接口User Interface

由于篇幅有限，本文僅就其中相對(duì)比較新的ADC3、Multi-Voltage I/O及CRC/Scan來(lái)加以簡(jiǎn)單地說(shuō)明；同時(shí)，把筆者認(rèn)為相當(dāng)好用的DMA、Event System和PPS概述一下。
ADC3 是Analog-to-Digital Converter with Computation and Context Switching的縮寫(xiě)。它基于一般的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，自動(dòng)加上如低通濾波器等數(shù)學(xué)運(yùn)算；在切換ADC通道時(shí)，帶入事先準(zhǔn)備好的各種設(shè)定值并且自動(dòng)生效，因此可以大幅縮短相關(guān)的時(shí)間（如圖一）。

 
由于半導(dǎo)體技術(shù)日新月異，各類IC的電源和接口的電壓也逐漸分歧，從5V一路演進(jìn)到3.3V、2.5V，甚至低于1V，真是族繁不及備載！在一個(gè)系統(tǒng)中，常常會(huì)遇到接口電壓不同的兩顆IC必須要互相溝通的情況。常見(jiàn)的解決方案，就是在其間加入電壓轉(zhuǎn)換組件。這時(shí)倘若使用Microchip 具有Multi-Voltage I/O的MCU，就可以省掉上述的電壓轉(zhuǎn)換組件，既降低組件數(shù)量，也減少因?yàn)樵黾恿穗妷恨D(zhuǎn)換組件而產(chǎn)生更多問(wèn)題的可能性（如圖二）。

 
在這個(gè)IoT是顯學(xué)的時(shí)代，在線程序代碼恒常更新是必備的功能。如何能在新的程序代碼啟動(dòng)前，先檢查程序代碼的完整性，以免程序啟動(dòng)后產(chǎn)生不可預(yù)期的危險(xiǎn)，是在安全性上一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。CRC即Cyclical Redundancy Check，是一個(gè)用來(lái)檢查數(shù)據(jù)完整性的常見(jiàn)方法。Microchip有些MCU不但具有CRC，而且還具有Memory Scan的功能，可以快速且可靠地檢查程序代碼完整性，使用上相當(dāng)方便（如圖三）。

 最后，有些MCU還具有DMA、Event System和PPS的能力。分別概述如下：
1. DMA，即Direct Memory Access：可以不經(jīng)由核心的介入，把數(shù)據(jù)在內(nèi)存之間搬移。
2. Event System：可以不經(jīng)由核心的介入，把訊息在周邊之間轉(zhuǎn)移。
3. PPS，即Peripheral Pin Select：周邊的輸入和輸出腳位可以很自由的選定，而非固定的位置。