升級8位MCU設計， 選擇合適供應商

價(jià)格壓力在8位MCU市場(chǎng)并不是什么新聞，該市場(chǎng)一直競爭激烈，現在也是這樣。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(hù)的系統成本；

3.集成具有創(chuàng )新性的外設，如以太網(wǎng)和USB，以支持客戶(hù)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大的功能——促使 從未用過(guò)MCU的應用開(kāi)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(hù)提供成本 效益更高的解決方案；

6.提供通用的開(kāi)發(fā)工具、引腳和外設，使客戶(hù)更容易在Microchip的PIC MCU產(chǎn)品 家族內進(jìn)行切換；

7.提供低成本和易用的開(kāi)發(fā)工具，使客戶(hù)能夠輕松迅速地開(kāi)發(fā)自己的產(chǎn)品；

8.在業(yè)內一貫保持最短的交貨期(3~4周)，使客戶(hù)有更大的靈活性；

9.向所有大小客戶(hù)提供業(yè)內最強大的技術(shù)支持。除了技術(shù)熱線(xiàn)和在線(xiàn)技術(shù)支持提 供24/7服務(wù)以外，Microchip中國在2006年培訓了7000多名工程師；它的11個(gè)地 區培訓中心繼續每天提供小規模實(shí)際訓練。

NXP：讓32位MCU具有8位的功耗、價(jià)格和物理尺寸

NXP是兼容方案的倡導者，該公司中國區高級產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理金宇杰的評論如下 ：

從發(fā)展趨勢來(lái)看，8位MCU所面臨的挑戰和沖擊，主要來(lái)自于具有更強運算能力和豐富功能的32位機。隨著(zhù)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8位的應用領(lǐng)域，如白色家電、消費類(lèi)電子產(chǎn)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(shí)，保持對32位機的價(jià)格優(yōu)勢。

恩智浦(NXP)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰略非常明確，8位MCU的高階產(chǎn)品直接升級到32位MCU。隨著(zhù)ARM應用在全球范圍的普及，32位MCU產(chǎn)品極大的豐富，同時(shí)開(kāi)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(kāi)發(fā)中。而且從工藝制造及成本構成來(lái)看，32位MCU已具備實(shí)力去拓展現有8位MCU的應用領(lǐng)域。

在NXP現有MCU產(chǎn)品線(xiàn)中，用戶(hù)已經(jīng)可以實(shí)現從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(kāi)發(fā)就和8位MCU一樣簡(jiǎn)單方便：片上內存，集成的片上外設接口，無(wú)須外擴總線(xiàn)，可以選擇使用精簡(jiǎn)的操作系統或不使用操作系統，低成本的通用開(kāi)發(fā)工具。從8位MCU到32位ARM系統的開(kāi)發(fā)沒(méi)有門(mén)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(jià)格競爭力，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(hù)能夠以較低價(jià)格享用更高的處理能力。NXP認為，客戶(hù)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?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，成為32位MCU市場(chǎng)的主導廠(chǎng)商。

8位過(guò)渡到32位，用戶(hù)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、寄存器位置和內存空間分配，來(lái)降低用戶(hù)在不同系列產(chǎn)品間的轉換所需的工作量。

使32位的周邊接口看起來(lái)與8位的相同，這一設計理念是合理的，并且有其前景的。同時(shí)，對MCU設計者來(lái)說(shuō)，所面臨的挑戰是，對一些復雜的周邊接口的兼容，如以太網(wǎng)等，就存在著(zhù)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(kāi)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(chǎng)商一樣擁有基于A(yíng)RM7和ARM9核的MCU產(chǎn)品外，ST不久前率先推出了基于A(yíng)RM Cortex-M3內核的STM32系列產(chǎn)品，面向16位和高端8位MCU市場(chǎng)。ST是Cortex-M3內核開(kāi)發(fā)項目的一個(gè)主要合作方，現在是第一個(gè)推出基于這個(gè)內核的主要MCU廠(chǎng)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(zhuān)門(mén)設計的。ARM中國總裁譚軍博士表示：“M3是我們專(zhuān)門(mén)針對MCU市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的，從性能方面遠遠超過(guò)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(gè)CPU周期的嵌套向量中斷控制器、允許在每一個(gè)寫(xiě)操作中修改單個(gè)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(shù)使Cortex-M3內核具有優(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A(yíng)RM7TDMI的產(chǎn)品快30%，換句話(huà)說(shuō)，如果處理性能相同，STM32產(chǎn)品功耗比同級別產(chǎn)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(hù)從8位轉向16/32位時(shí)，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(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： “增強型”系列，時(shí)鐘頻率達到72MHz； “基本型”系列時(shí)鐘頻率為36MHz。兩個(gè)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(shí)鐘頻率72MHz時(shí)，從閃存執行代碼，STM32功耗僅36mA，據稱(chēng)是32位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)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(fēng)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，如血糖和血脂監測設備。