升級8位MCU設計， 選擇合適供應商

價格壓力在8位MCU市場并不是什么新聞，該市場一直競爭激烈，現在也是這樣。Microchip通過一系列措施已使自己在8位市場獨具特色，這些措施包括：

1.提供具有成本效益的可編程(OTP)或者可重復編程(Flash)解決方案；

2.集成更多的模擬功能(如ADC)，從而降低客戶的系統成本；

3.集成具有創(chuàng)新性的外設，如以太網和USB，以支持客戶的創(chuàng)新活動；

4.最先推出6針、8針和14針MCU，在非常小的外形尺寸中容納強大的功能——促使 從未用過MCU的應用開始采用MCU；

5.提高8位MCU的性能，使其能夠有效地與低端16位MCU競爭，從而向客戶提供成本 效益更高的解決方案；

6.提供通用的開發(fā)工具、引腳和外設，使客戶更容易在Microchip的PIC MCU產品 家族內進行切換；

7.提供低成本和易用的開發(fā)工具，使客戶能夠輕松迅速地開發(fā)自己的產品；

8.在業(yè)內一貫保持最短的交貨期(3~4周)，使客戶有更大的靈活性；

9.向所有大小客戶提供業(yè)內最強大的技術支持。除了技術熱線和在線技術支持提 供24/7服務以外，Microchip中國在2006年培訓了7000多名工程師；它的11個地 區(qū)培訓中心繼續(xù)每天提供小規(guī)模實際訓練。

NXP：讓32位MCU具有8位的功耗、價格和物理尺寸

NXP是兼容方案的倡導者，該公司中國區(qū)高級產品市場經理金宇杰的評論如下 ：

從發(fā)展趨勢來看，8位MCU所面臨的挑戰(zhàn)和沖擊，主要來自于具有更強運算能力和豐富功能的32位機。隨著32位MCU低成本、低功耗的進一步改善，必將取代部分8位MCU的市場。在傳統8位的應用領域，如白色家電、消費類電子產品等亦有32位MCU滲入。而8位MCU正向SOC內核和智能機械方向發(fā)展，從而拓展出新的發(fā)展空間，并在提高性能和功能的同時，保持對32位機的價格優(yōu)勢。

恩智浦(NXP)產品開發(fā)戰(zhàn)略非常明確，8位MCU的高階產品直接升級到32位MCU。隨著ARM應用在全球范圍的普及，32位MCU產品極大的豐富，同時開發(fā)工具的價格在逐步降低，越來越多的工程師投身到32位嵌入式開發(fā)中。而且從工藝制造及成本構成來看，32位MCU已具備實力去拓展現有8位MCU的應用領域。

在NXP現有MCU產品線中，用戶已經可以實現從8位到32位的順利過渡。NXP 32位ARM產品具有從低端到高端的完整系列，而基于低端ARM產品開發(fā)就和8位MCU一樣簡單方便：片上內存，集成的片上外設接口，無須外擴總線，可以選擇使用精簡的操作系統或不使用操作系統，低成本的通用開發(fā)工具。從8位MCU到32位ARM系統的開發(fā)沒有門檻，而得到的是32位的高性能：速度更快，內存更大，外設接口更豐富。

NXP已推出的LPC2000系列極具價格競爭力，可支持整個行業(yè)從8位發(fā)展到32位。通過消除價格差異，NXP讓用戶能夠以較低價格享用更高的處理能力。NXP認為，客戶期望的是具有8位MCU功耗、價格和物理尺寸的32位產品，而LPC2000系列正是能夠達到這種期望的微處理器?；谶@樣的設計理念，NXP推出了一系列有極高性價比的產品，成為32位MCU市場的主導廠商。

8位過渡到32位，用戶最關心的通常是性能和兼容性。我們相信要以保持8位與32位MCU相同的周邊接口、寄存器位置和內存空間分配，來降低用戶在不同系列產品間的轉換所需的工作量。

使32位的周邊接口看起來與8位的相同，這一設計理念是合理的，并且有其前景的。同時，對MCU設計者來說，所面臨的挑戰(zhàn)是，對一些復雜的周邊接口的兼容，如以太網等，就存在著其性能有降低的可能，我們注意到飛思卡爾 Flexis目前所提供的周邊接口還僅是一些簡單的接口， 如ADC、I2C、UART和SPI等。NXP在8位MCU的開發(fā)中同樣也已充分考慮與32位MCU接口電路的兼容性，32位中廣泛使用的接口電路也會被使用在8位MCU中。

ST：率先采用M3核，STM32面向16位和高端8位市場

除了和其它廠商一樣擁有基于ARM7和ARM9核的MCU產品外，ST不久前率先推出了基于ARM Cortex-M3內核的STM32系列產品，面向16位和高端8位MCU市場。ST是Cortex-M3內核開發(fā)項目的一個主要合作方，現在是第一個推出基于這個內核的主要MCU廠商。

M3內核是ARM公司為要求高性能(1.25DMIPS/MHz)、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的。ARM中國總裁譚軍博士表示：“M3是我們專門針對MCU市場開發(fā)的，從性能方面遠遠超過8位，從成本方面能夠和8位相比?！?P> Cortex-M3內核增強了芯片上集成的各種功能，包括把中斷之間延遲降到6個CPU周期的嵌套向量中斷控制器、允許在每一個寫操作中修改單個數據位的獨立位操作、分支指令預測、單周期乘法、硬件除法和高效的Thumb2指令集，這些改良技術使Cortex-M3內核具有優(yōu)異的性能、代碼密度、實時性和低功耗。

和ARM7內核相比，M3內核具有更高的性能、更低的成本和功耗，可以更好地和8位MCU對接。據介紹，在性能方面，STM32系列的處理速度比同級別的基于ARM7TDMI的產品快30%，換句話說，如果處理性能相同，STM32產品功耗比同級別產品低75%。同樣地，使用新內核的Thumb2指令集，設計人員可以把代碼容量降低45%，幾乎把應用軟件所需內存容量降低了一半。

ST表示，當用戶從8位轉向16/32位時，需要面對16位和32位的艱難選擇，必須在性能、成本、功耗和標準/私有架構等因素之間做出取舍，如16位的不足包括私有架構、代碼限制、有限性能和有限軟件/工具，32位的不足是價格高和功耗高，而STM32融低功耗、易用性和低成本于一身，消除了這些需要折衷的因素，走在了融合16位和32位MCU市場的前列。

STM32又分成兩個不同的系列： “增強型”系列，時鐘頻率達到72MHz； “基本型”系列時鐘頻率為36MHz。兩個系列都內置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設接口的組合。時鐘頻率72MHz時，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗僅36mA，據稱是32位市場上功耗最低的產品，相當于0.5mA/MHz。

除工業(yè)可編程邏輯控制器(PLC)、家電、工業(yè)及家用安全設備、消防和暖氣通風空調系統等傳統應用，智能卡和生物測定等消費電子/PC應用外，新的STM32系列還特別適合側重低功耗的設備，如血糖和血脂監(jiān)測設備。