單片機追求差異化，Microchip讓顯示屏顏值大提升

　　隨著(zhù)這幾年單片機(MCU)公司的兼并整合，一家單片機公司已經(jīng)成為了產(chǎn)品無(wú)所不包的聚寶盆，僅僅32位單片機，很多公司有數百種產(chǎn)品之多，而且各個(gè)單片機公司由于基于同樣的架構，產(chǎn)品兼容性高、同質(zhì)化。

　　在如此蕓蕓產(chǎn)品中，還有哪些創(chuàng )新可尋?還有哪些縫隙市場(chǎng)?

　　目前來(lái)看，大家都在做面向物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的單片機、且集成度不斷提高。另外，從電子產(chǎn)品世界編輯角度看，在某些功能特色方面布局重兵，以突出某些特性，也是單片機的創(chuàng )新方向。但重要的是，哪些功能特色是需要彰顯的?這就要看各家公司對市場(chǎng)的理解了。

　　近日，電子產(chǎn)品世界編輯參加了Microchip的新品發(fā)布會(huì )，認為Microchip就是注重某類(lèi)功能的差異化創(chuàng )新典范：其推出業(yè)界首款具有集成2D?GPU和集成DDR2存儲器的MCU——PIC32MZ?DA，簡(jiǎn)化了24位彩色大屏幕的圖形設計，實(shí)現了圖形功能的突破。

　　增強圖形功能，且易于開(kāi)發(fā)

　　會(huì )上，筆者問(wèn)Microchip公司的發(fā)言人——32位單片機產(chǎn)品部資深產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Bill?Hutchings先生一個(gè)有趣的問(wèn)題：是不是其他的32位MCU廠(chǎng)商也可以做這種圖形功能，但是他們也許不太重視這方面的開(kāi)發(fā)，而貴公司專(zhuān)注在這部分?

　　Hutchings經(jīng)理稱(chēng)，實(shí)際上我們聚焦的是客戶(hù)的痛點(diǎn)是什么，來(lái)替客戶(hù)解決問(wèn)題。這是Microchip一貫堅持的理念。Microchip會(huì )非常仔細地分析客戶(hù)面臨的問(wèn)題和煩惱是什么。通過(guò)公司全方位的解決方案，來(lái)真正地為客戶(hù)解決他們的問(wèn)題，來(lái)了解客戶(hù)的所思所想，并提供一系列的工具，包括這次新發(fā)布的MPLAB?Hamony的圖形設計器。

　　這種競爭性是競爭對手很難趕上的，因為Microchip實(shí)際上并不僅僅著(zhù)眼于某一個(gè)方面的功能，而是把很多的功能都以解決客戶(hù)問(wèn)題、能夠更好地替客戶(hù)服務(wù)的角度把它整合在一起，包括LCD的控制器及開(kāi)發(fā)工具等，要把所有這些都做好，對于競爭對手來(lái)是很難的，而且也是很耗時(shí)日的。

　　Microchip提供的是一套完整的解決方案，因為認為完整的解決方案是其競爭優(yōu)勢一個(gè)非常大的亮點(diǎn)。因為客戶(hù)有這樣或者那樣的需求，Microchip會(huì )把這些需求整合在一起全方位地替他解決問(wèn)題。比如客戶(hù)要求在現在一些工業(yè)設備里要有觸屏的功能，因為Microchip也生產(chǎn)maXTouch系列的處理器，所以把它加載在一起，這樣能夠形成一個(gè)整體解決方案。

　　另外，像Microchip開(kāi)發(fā)的MPLAB?Hamony的圖形設計器，是免費讓客戶(hù)可以下載使用的，所以，不會(huì )增加客戶(hù)額外的成本。這是Microchip的競爭優(yōu)勢之一。

　　圖：圖形設計器MPLAB?Harmony可免費下載

　　在此我們解讀一下Hutchings經(jīng)理的發(fā)言，首先，Microchip強調是圍繞客戶(hù)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，由于Microchip有廣泛的客戶(hù)群，這樣他們推出的產(chǎn)品就有的放矢，因為做產(chǎn)品相對容易一些，但是找到應用、讓客戶(hù)買(mǎi)單是最難的。其次，能提供完整的解決方案，在做圖形處理方面，從芯片到開(kāi)發(fā)工具有全套方案，甚至觸屏方案也能捆綁提供，方便客戶(hù)開(kāi)發(fā)。第三，其他公司是否也可以做這種產(chǎn)品?筆者認為可以，但是其他公司可能在此方向沒(méi)有投入重兵，就像世面上各種手機千姿百態(tài)，有的品牌好，有的外形漂亮，有的功能多價(jià)格低，有的拍照好，有的充電快，有的結實(shí)耐用等。

　　圖：Microchip公司32位單片機產(chǎn)品部資深產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Bill?Hutchings在展示開(kāi)發(fā)板，手指處是新的PIC32MZ?DA單片機

　　那么，圖形功能過(guò)去就有，為何現在Microchip想到要增強圖形功能?

　　因為IoT(物聯(lián)網(wǎng))時(shí)代到來(lái)，顯示變得更復雜。例如，新芯片的典型應用之一是咖啡機，如果做成物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能咖啡機的，首先圖形界面非常漂亮，另外，它能夠實(shí)時(shí)地把數據傳給咖啡制造商，比如這個(gè)客戶(hù)的購買(mǎi)行為，他更多的是買(mǎi)哪種口味的咖啡，這樣商家可以有針對性地向這名消費者提供打折券或者是代金卷。另外，商家也可以了解什么時(shí)段、哪種咖啡最暢銷(xiāo)，商家在備貨的時(shí)候，在后臺的庫存和備貨都可以相應地做準備。這都體現了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代萬(wàn)物互聯(lián)帶來(lái)的好處。

　　再有，在樓宇自動(dòng)化中，房間空調顯示屏往往是黑白屏，圖形簡(jiǎn)單，很多客戶(hù)希望增強圖形效果。

　　另一個(gè)問(wèn)題：芯片上為何有三層的數字控制器?

　　如下圖的咖啡機顯示屏是有三層構圖的，第一層構圖全是按鈕，比如你要選什么口味的，或者是什么咖啡。這個(gè)第一層是透明的，可以穿透到底下的第二層。第二層是個(gè)背景層，是漂亮的咖啡豆的圖片。開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)的時(shí)候，可以基于這個(gè)背景，在上面加載不同的層，比如加載一層不同的按鈕層。開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)時(shí)，把這幾層加載在一起，非常簡(jiǎn)便易用。

　　而消費者在看到這個(gè)界面的時(shí)候立體感更強，因為不是2D的感受，而是3D的感受。正是因為它有三層加載，且有穿透感，視覺(jué)效果很好，而且也不用開(kāi)發(fā)人員自己寫(xiě)代碼開(kāi)發(fā)這個(gè)東西，因為它都是整合在一起，它是MCU控制的一個(gè)部分。

　　圖：咖啡機的三層圖形

　　PIC32MZ?DA?MCU的主要特點(diǎn)

　　Microchip?Technology?Inc.(美國微芯科技公司)的32位PIC32MZ?DA單片機(MCU)系列是業(yè)界首款具有集成2D圖形處理單元(GPU)和高達32?MB集成DDR2存儲器的MCU?？蛻?hù)能夠借助使用方便的單片機(MCU)資源和工具(包括MPLAB?集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)和MPLAB?Harmony集成軟件框架)，提高其應用的顏色分辨率和顯示尺寸(最大12英寸)。

　　圖：PIC32MZ?DA?GPU提供實(shí)時(shí)圖像渲染和控制，以加快2D圖形生成

　　對于希望繼續使用熟悉的MCU設計環(huán)境的客戶(hù)而言，PIC32MZ?DA系列填補了MCU和微處理器單元(MPU)之間的圖形性能差距。Microchip的PIC32與MPLAB?IDE及Harmony軟件框架實(shí)現了無(wú)縫集成，通過(guò)其編程模型，這些器件提供了類(lèi)似MPU的圖形功能。這些工具具有可視化圖形設計環(huán)境、定制顯示屏驅動(dòng)程序創(chuàng )建、圖形庫和資產(chǎn)轉換器等特性，可以針對所選擇的顯示尺寸對圖形進(jìn)行定制并優(yōu)化。

　　這些新器件的特性包括：

　　·?能夠驅動(dòng)24位彩色超寬屏圖形陣列(SXGA)顯示的三層圖形控制器

　　·?高性能2D圖形處理單元(GPU)

　　·?32?MB集成SDRAM或者128?MB外部可尋址SDRAM，支持存儲擴展

　　·?豐富的片上閃存、SRAM和連接選項

　　MCU中集成DDR2存儲器，在業(yè)內屬于首創(chuàng )。這不但將日益復雜的通信協(xié)議棧和算法的吞吐率提高了2倍，而且還增大了圖形緩沖和/或存儲空間。其結果是，幫助客戶(hù)在競爭激勵的通信控制市場(chǎng)中推出引人注目、易于使用的解決方案，而無(wú)需增加產(chǎn)品型號。

　　圖:?存儲容量在圖形應用中的重要性

　　采用業(yè)界容量最大的集成存儲器，這些MCU滿(mǎn)足了設計人員對應用存儲空間的需求，其存儲速度是市場(chǎng)上其他任何存儲器的兩倍。PIC32MZ?DA?MCU和MPLAB?Harmony相結合后，業(yè)界的圖形設計比以前簡(jiǎn)單很多。

　　可以應用的范圍非常廣，例如：

　　.?烹飪系統?.?自動(dòng)售貨機

　　.?門(mén)禁控制?.?家居自動(dòng)化

　　.?商用蘇打/制冰機?.?恒溫器

　　.?醫療控制?.?戶(hù)外導航系統

　　.?病患監控設備?.?工業(yè)應用中的HMI

　　.?消防控制器?.?音頻會(huì )議系統

　　.?標簽打印機(條碼)?.?擴展塢

　　.?白色家電

　　最后，關(guān)于命名，為何稱(chēng)之為PIC32MZ?DA系列?原來(lái)DA是Microchip內部一個(gè)命名的編碼，Microchip所有和圖形處理相關(guān)的系列產(chǎn)品基本上是DA打頭的。MZ也是Microchip內部的一個(gè)編碼，它是以功能劃分為標準的系列產(chǎn)品命名的一個(gè)組合。

　　小結

　　Microchip的PIC32MZ?DA采用的MIPS核，可謂32位MCU世界的一朵奇葩。其主頻達到200MHz，制程工藝是90nm，屬于業(yè)界主流的高性能32位MCU。

　　該公司的特點(diǎn)是單片機、混合信號、模擬和閃存專(zhuān)利解決方案的一艘芯片航母，多年來(lái)一直堅持自己的處理器架構路線(xiàn)，不為外界的流行處理器架構所沖擊。

　　這些年大家都在說(shuō)以客戶(hù)為中心，Microchip之所以做得好，因為多年來(lái)已積累了大量客戶(hù)，并懂得客戶(hù)的痛點(diǎn)與需求。不是嗎?此次發(fā)布的圖形界面方案，可以讓很多昔日的黑白屏美容，顏值大大提升，變得時(shí)尚光鮮，以增強用戶(hù)的體驗!