升級(jí)8位MCU設(shè)計(jì)， 選擇合適供應(yīng)商

價(jià)格壓力在8位MCU市場(chǎng)并不是什么新聞，該市場(chǎng)一直競(jìng)爭(zhēng)激烈，現(xiàn)在也是這樣。Microchip通過(guò)一系列措施已使自己在8位市場(chǎng)獨(dú)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(fù)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(tǒng)成本；

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

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(qiáng)大的功能——促使 從未用過(guò)MCU的應(yīng)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(jìng)爭(zhēng)，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(shè)，使客戶更容易在Microchip的PIC MCU產(chǎn)品 家族內(nèi)進(jìn)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(chǎn)品；

8.在業(yè)內(nèi)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(nèi)最強(qiáng)大的技術(shù)支持。除了技術(shù)熱線和在線技術(shù)支持提 供24/7服務(wù)以外，Microchip中國(guó)在2006年培訓(xùn)了7000多名工程師；它的11個(gè)地 區(qū)培訓(xùn)中心繼續(xù)每天提供小規(guī)模實(shí)際訓(xùn)練。

NXP：讓32位MCU具有8位的功耗、價(jià)格和物理尺寸

NXP是兼容方案的倡導(dǎo)者，該公司中國(guó)區(qū)高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理金宇杰的評(píng)論如下 ：

從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，8位MCU所面臨的挑戰(zhàn)和沖擊，主要來(lái)自于具有更強(qiáng)運(yùn)算能力和豐富功能的32位機(jī)。隨著32位MCU低成本、低功耗的進(jìn)一步改善，必將取代部分8位MCU的市場(chǎng)。在傳統(tǒng)8位的應(yīng)用領(lǐng)域，如白色家電、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等亦有32位MCU滲入。而8位MCU正向SOC內(nèi)核和智能機(jī)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(shí)，保持對(duì)32位機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

恩智浦(NXP)產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略非常明確，8位MCU的高階產(chǎn)品直接升級(jí)到32位MCU。隨著ARM應(yīng)用在全球范圍的普及，32位MCU產(chǎn)品極大的豐富，同時(shí)開發(fā)工具的價(jià)格在逐步降低，越來(lái)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(gòu)成來(lái)看，32位MCU已具備實(shí)力去拓展現(xiàn)有8位MCU的應(yīng)用領(lǐng)域。

在NXP現(xiàn)有MCU產(chǎn)品線中，用戶已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)從8位到32位的順利過(guò)渡。NXP 32位ARM產(chǎn)品具有從低端到高端的完整系列，而基于低端ARM產(chǎn)品開發(fā)就和8位MCU一樣簡(jiǎn)單方便：片上內(nèi)存，集成的片上外設(shè)接口，無(wú)須外擴(kuò)總線，可以選擇使用精簡(jiǎn)的操作系統(tǒng)或不使用操作系統(tǒng)，低成本的通用開發(fā)工具。從8位MCU到32位ARM系統(tǒng)的開發(fā)沒(méi)有門檻，而得到的是32位的高性能：速度更快，內(nèi)存更大，外設(shè)接口更豐富。

NXP已推出的LPC2000系列極具價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，可支持整個(gè)行業(yè)從8位發(fā)展到32位。通過(guò)消除價(jià)格差異，NXP讓用戶能夠以較低價(jià)格享用更高的處理能力。NXP認(rèn)為，客戶期望的是具有8位MCU功耗、價(jià)格和物理尺寸的32位產(chǎn)品，而LPC2000系列正是能夠達(dá)到這種期望的微處理器?；谶@樣的設(shè)計(jì)理念，NXP推出了一系列有極高性價(jià)比的產(chǎn)品，成為32位MCU市場(chǎng)的主導(dǎo)廠商。

8位過(guò)渡到32位，用戶最關(guān)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(nèi)存空間分配，來(lái)降低用戶在不同系列產(chǎn)品間的轉(zhuǎn)換所需的工作量。

使32位的周邊接口看起來(lái)與8位的相同，這一設(shè)計(jì)理念是合理的，并且有其前景的。同時(shí)，對(duì)MCU設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，所面臨的挑戰(zhàn)是，對(duì)一些復(fù)雜的周邊接口的兼容，如以太網(wǎng)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(jiǎn)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(huì)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(chǎng)

除了和其它廠商一樣擁有基于ARM7和ARM9核的MCU產(chǎn)品外，ST不久前率先推出了基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32系列產(chǎn)品，面向16位和高端8位MCU市場(chǎng)。ST是Cortex-M3內(nèi)核開發(fā)項(xiàng)目的一個(gè)主要合作方，現(xiàn)在是第一個(gè)推出基于這個(gè)內(nèi)核的主要MCU廠商。

M3內(nèi)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(yīng)用專門設(shè)計(jì)的。ARM中國(guó)總裁譚軍博士表示：“M3是我們專門針對(duì)MCU市場(chǎng)開發(fā)的，從性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)8位，從成本方面能夠和8位相比。”

Cortex-M3內(nèi)核增強(qiáng)了芯片上集成的各種功能，包括把中斷之間延遲降到6個(gè)CPU周期的嵌套向量中斷控制器、允許在每一個(gè)寫操作中修改單個(gè)數(shù)據(jù)位的獨(dú)立位操作、分支指令預(yù)測(cè)、單周期乘法、硬件除法和高效的Thumb2指令集，這些改良技術(shù)使Cortex-M3內(nèi)核具有優(yōu)異的性能、代碼密度、實(shí)時(shí)性和低功耗。

和ARM7內(nèi)核相比，M3內(nèi)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(duì)接。據(jù)介紹，在性能方面，STM32系列的處理速度比同級(jí)別的基于ARM7TDMI的產(chǎn)品快30%，換句話說(shuō)，如果處理性能相同，STM32產(chǎn)品功耗比同級(jí)別產(chǎn)品低75%。同樣地，使用新內(nèi)核的Thumb2指令集，設(shè)計(jì)人員可以把代碼容量降低45%，幾乎把應(yīng)用軟件所需內(nèi)存容量降低了一半。

ST表示，當(dāng)用戶從8位轉(zhuǎn)向16/32位時(shí)，需要面對(duì)16位和32位的艱難選擇，必須在性能、成本、功耗和標(biāo)準(zhǔn)/私有架構(gòu)等因素之間做出取舍，如16位的不足包括私有架構(gòu)、代碼限制、有限性能和有限軟件/工具，32位的不足是價(jià)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(chǎng)的前列。

STM32又分成兩個(gè)不同的系列： “增強(qiáng)型”系列，時(shí)鐘頻率達(dá)到72MHz； “基本型”系列時(shí)鐘頻率為36MHz。兩個(gè)系列都內(nèi)置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設(shè)接口的組合。時(shí)鐘頻率72MHz時(shí)，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗僅36mA，據(jù)稱是32位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品，相當(dāng)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(shè)備、消防和暖氣通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等傳統(tǒng)應(yīng)用，智能卡和生物測(cè)定等消費(fèi)電子/PC應(yīng)用外，新的STM32系列還特別適合側(cè)重低功耗的設(shè)備，如血糖和血脂監(jiān)測(cè)設(shè)備。