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近年來,隨著工藝與IP的逐漸成熟,32位的MCU增長迅速,風頭之勁乃至16位的MCU基本上被跳過了。現在說嵌入式MCU,要么就是8位,要么就是32位,16位的MCU產品型號屈指可數。
那么8位的MCU的情形又如何,很多嵌入式工程師都有一些誤解,下面來簡單分析下。
誤解1
8位MCU正在被淘汰
這是最常見的誤解。先說事實,根據最新的Gartner的市場報告,8位的市場營收額和增長額跟32位的相比都僅僅差幾個百分點。
考慮到8位的單個芯片比32位芯片要便宜很多的事實,8位的出貨量其實遠高于32位的。
打個直觀的比方,現在我們有了高鐵,是不是所有傳統的普快、特快火車都要立即淘汰呢?
顯然事實并非如此,至于原因就太多了。現實情況就是8位MCU曾經的應用領域并不能立即用32位的MCU直接替代。
誤解2
8位MCU缺乏創新
不少人會認為既然現在市場的寵兒是32位的MCU,廠商們是不是都沒有投入研發資源在8位產品上了。這么想的人可能一想到8位的MCU,腦海中會浮現40DIP的“經典8051”的形象。
事實上芯片廠商們并沒有停止創新。比如CIP-51內核因為采用了一個時鐘周期等同于一個指令周期的設計,瞬間將同頻率的8051性能提高了12倍。國內的一些半導體廠商也有基于8051或其他8位內核的創新。
誤解3
8位MCU難以使用C/C++編程
如果你了解Arduino的設計原理,這個誤解就不攻自破。
當然坦白講,8位的MCU使用高級語言編程確實比32位的MCU要困難些,主要障礙就是內存地址的不統一。
比如8051內核的內存地址就分為CODE、data、sfr、idata和xdata。如果涉及到banking就更復雜了。8位的PIC還有硬件Stack這樣更加“非主流”的設計,但是這些障礙都可以通過工具的優化來緩解。
誤解4
8位MCU專為簡單應用而生
這個觀點倒是有幾分真實,但是嵌入式應用本身就是簡單應用居多。嵌入式系統應用的本身特點決定了8位依然有很多用武之地。外設和編譯器的進化將慢慢拓展8位處理器的應用范疇。
誤解5
8位MCU不能勝任IoT應用需求
IoT應用不是一個單獨的應用,而是一個復合應用。智能手表、智能音箱、主控制器、網關這種當然需要復雜的處理器來實現。
但是IoT應用還包含大量的傳感器節點、執行節點和轉換節點。這種節點用低功耗的8位處理器來實現更加適合。
誤解6
8位MCU響應慢
這個就是完全的誤解了。
典型的嵌入式應用中,響應速度主要跟中斷響應和喚醒延遲相關。8位處理器有天然的優勢(地址轉換工作量小、IP單元實現門數少),至少不輸于32位的處理器。
誤解7
8位MCU的能效低于32位MCU
曾經看過ARM公司的權威工程師寫的一本書,書中觀點是32位處理器的能效比高于8位的MCU,理由是32位處理器能快速處理完任務,休眠時間的比例更大,但是這個結論包含一個假設,就是任務有一定復雜度。
如果任務本身非常簡單,喚醒過程的功耗也很大,那么這個假設不成立。針對不同應用場景,不能簡單說8位、32位哪個能效比更高。至少在非常簡單的應用中,8位的能效比要高。如果再加上單獨響應,無需CPU干預的一些任務,8位的能效比甚至能高出很多。
誤解8
相同價格的32位MCU功能遠強于8位MCU
這個也有一定程度的可信度,但是不要忘記有相當大的一部分應用使用8位的MCU就已足夠,在這種情況下,非要購買平均價格高一點的32位 MCU,成本就會上升。對于很多基本上標準化了的嵌入式產品來說,8位MCU還是具有一定的成本優勢的。
誤解9
8位MCU設計的應用不能適應未來變化
這是個思維角度問題,作為嵌入式程序員,更應該考慮當前的任務。不管是什么類型的MCU,如果產品形態變化了或者需求本身變化了,就要重新設計。未來誰都看不清。
方案介紹
選用K64 Kinetis MCU的水表抄表集中器
1.方案介紹:
水表集中器是專門針對水表抄表的集中器,采用NXP MK60DN512ZVLQ10,具有擴展性好和處理能力強等優點。下行通過MBUS接口實現與水表的通信,同時能通過上行信道與主站或手持設備(紅外)進行數據交換,其上行信道為以太網或者無線通信模塊,可通過更換通信模塊直接改變通信方式,同時增加了485通信接口。Mk60運行MQX系統,加上USB bootload功能,使得用于可以方便通過優盤對集中器的應用程序進行升級。
2.方案核心優勢:
采用K60的集中器具有擴展性好和預算能力強的特點,支持USB固件升級,隨著客戶對性能要求的提高,可以選用K64或者更高級而PIN-PIN兼容的Kinetis MCU,降低硬件的開發成本;
3.方案應用細分市場:
該方案主要應用于水表抄表。
框圖:
基于MCU的LED可控硅調光電源
方案簡介
LED驅動,可定制恒壓、恒流,MCU智能化檢測技術,可兼容市面所有主流的調光器及系統,提供軟、硬件全套量產資料。
性能參數
行業分類 : 智能家居
開發平臺 : Holtek 合泰
交付形式 : 整機,軟件
性能參數 : 10-200W
應用場景 : 應用于調光燈帶及LED筒燈
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