從8或16位微控制器向32位SoC轉變

　　長久以來，人們一直認為微控制器就是系統(tǒng)內部的一個8位或16位處理器，僅僅具有一些簡單功能。如今，這種觀念似乎已經過于陳舊了。受到日益復雜的高級應用程序推動，微控制器已經得到了長足的發(fā)展，能夠提供足夠的功率和內置外圍設備，成為一個獨立的"系統(tǒng)"。事實上，人們所說的"片上系統(tǒng)"　(system-on-chip, 即SoC)，指的就是這些功能強大的微控制器。

　　從8位和16位微控制器向32位SoC的轉變需要經過許多慎重的考慮，常常意味著人們需要學習一個新的CPU結構、投資新的開發(fā)工具及移接現有的軟件。只要做了正確的決定，從長遠的眼光看，重大的投資必將得到相應的回報。本文將提供一些主要的注意事項，幫助您做出正確的決定，并對可能的回報作出預計。

　　何時嘗試？

　　系統(tǒng)設計者要做的第一個決定就是：何時嘗試？其中最主要的考慮因素是微控制器目前及今后要運行的應用程序。下列參考標準有助于決定是否應當使用一個更強大的處理器，還是簡單地維持現狀。

　　具有以下特征的應用程序更適合傳統(tǒng)的8位和16位微控制器：
　　· 簡單功能(< 100MHz)
　　· 沒有或粗略的用
戶接口經驗
　　· 使用匯編語言編輯的應用程序
　　· 專門定制的操作系統(tǒng)

　　相反的，具有以下特征的應用程序更適合基于標準的32位SoC：
　　· 運算功能強大 (> 100MHz)
　　· 豐富的用戶接口經驗（圖像，接觸）
　　· 豐富的多媒體支持（MP3, WMA, MPEG, JPEG）
　　· 使用公開易得的軟件
　　· 重視成本的完整系統(tǒng)
　　· 安全性和密碼技術

　　以上所做的比較也代表了對微控制器的兩種不同定義--究竟是一個可編程"部分"，還是一個包括了軟硬件、外設及用戶接口的"電腦系統(tǒng) "？

　　了解您的應用程序--現在的和將來的

　　在選擇合適的微控制器時，另一個重要因素就是正確評估應用程序的發(fā)展方向。下列問題應該引起人們的關注：

　　今后，我的應用軟件會變得更為復雜嗎？如果答案是肯定的，那么您必須選擇一個新的CPU結構，它應該能夠提供很多具有不同性能和特征的、且價格多樣的SoC。這個結構不僅能夠滿足今天的需求，更能適合以后的發(fā)展。

　　除非即有的軟件能夠以小搏大，否則應用開發(fā)是否會變得更為昂貴？隨著軟件變得日益復雜，用戶定制的開發(fā)成本也隨之提高。這令使用即有軟件（無論該軟件是購買、免費，還是獲取版權），都顯得非常有吸引力。然而，即有軟件一般都在一個標準的或大眾化的平臺上運行。所以，如果您的應用程序依賴其他即有軟件，那么請選擇一個具備強大支持功能的CPU結構和操作系統(tǒng)。

　　我的應用程序必須在各種操作系統(tǒng)中運行嗎？某些公司使用的應用軟件包括中間件。對于他們來說，這個問題尤其相關。這是因為，支持的操作系統(tǒng)越多，蘊含的商機就越大。因此，一個已植入各種操作系統(tǒng)的CPU是很好的選擇。Linux和Windows CE都是32位嵌入式SoC中比較優(yōu)秀的常用操作系統(tǒng)。

　　是否會有一些我的應用程序必須遵循的硬件或軟件行業(yè)標準？這是一個涉及標準兼容性的問題。選擇一個新的SoC時，人們通常會問，它是否具有ANSI-C編譯器，它的數學協(xié)同處理器是否支持IEEE-754浮點標準，是否具有USB 1.1或2.0兼容主機接口。如果您的應用程序必須遵循某些軟件標準，比如：TCP/IP或USB/OpenHCI，您必須從如何得到網絡堆棧開始考慮。某些完備的操作系統(tǒng)提供整合協(xié)議堆棧，另一些卻不提供。

　　選擇中的考慮因素

　　在本文的開頭，我們就幫助您分析了應用軟件及諸多注意事項。現在，我們將幫助您選擇正確的SoC解決方案。雖然對于不同的應用軟件有許多具體的技術細節(jié)需要考慮，但我們仍總結出了經營方面三個主要的、具有普遍意義的問題。

　　該處理器內核是否得到了業(yè)界的廣泛支持？目前有許多32位CPU結構可供選擇。ARM等基于行業(yè)標準的結構占領了很大的市場，得到了大部分軟件及開發(fā)工具的支持。這為各公司提供了廣泛的軟件和工具選擇。有效利用第三方軟件和工具，有助于大幅縮小開發(fā)成本和上市周期。

　　該SoC外設混合是否能夠滿足現在及將來的需求？在芯片上集成恰當的性能將大大降低系統(tǒng)材料單（Bill-of-Materials，BoM）成本。對于外設的考慮，不僅要照顧到今天的需求，同樣也應該照顧到將來?？疾炷男㏒oC供應商提供的產品具備滿足您潛在需求的平臺，這將令您在眾多產品中正確權衡您的軟件投資。

　　該SoC包括哪些系統(tǒng)軟件和支持？正如上面提及，系統(tǒng)軟件及支持和硅一樣，在判斷一個嵌入式方案優(yōu)劣時具有非常重要的作用。落后的軟件和支持會造成進度延遲，因而錯失重要的市場機遇。應重點考察SoC是否支持以下技術：行業(yè)標準操作系統(tǒng)（如：Linux, WinCE）、源代碼、完整的軟件驅動器、參考設計和帶有BSP的完整評估板。軟件及支持是已經包括在芯片費用之內，還是需要另外收取費用？此外，SoC供應商是自己來提供軟件和支持，還是將此業(yè)務外包給第三方？

　　結論

　　受到日益復雜的嵌入式應用軟件的推動，許多微控制器都逐漸成為32位SoC，并基于廣泛認可的軟硬件標準，而且又價格合理。這些器件需要支持豐富的用戶接口的應用軟件、開放式第三方軟件，同時還要具備出色的電腦運算能力。

　　從8位和16位微控制器向強大的32位SoC轉變需要縝密的考慮。設計者要考慮的因素不僅有SoC技術方面的，也有經營方面的，包括標準選擇、外設混合、系統(tǒng)軟件質量和供應商支持。雖然轉向使用SoC方案需要比較大的投資，但是如果決策是正確的，那么，長遠的眼光看，這項投資的回報也將是巨大的。