微控制器開發(fā)的當前發(fā)展趨勢

或許更重要的是，Studio 6是Atmel IDE的最新版本，現(xiàn)在在一個統(tǒng)一的IDE中支持公司的基于AVR和ARM Cortex的MCU，旨在為工程師提供從8位到32位的“無縫”遷移架構。提供圖形設計界面和自動代碼生成的統(tǒng)一開發(fā)環(huán)境是ARM兄弟會的明確趨勢，展示了對更高級別軟件抽象的需求以及標準指令集架構的強大優(yōu)勢。然而，難怪每個IDE都與核心周邊的外圍設備緊密集成，因為大多數(shù)設計環(huán)境都是免費提供的。

雖然Cortex-M3已經從許可證持有者和行業(yè)中獲得了巨大的提升，但Cortex-M4可能需要更長的時間才能達到顯著的滲透率。這主要是由于缺乏可用的產品，但ARM認為該行業(yè)已經用了大約一年的時間來實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)在預計將看到Cortex-M4的重大發(fā)展。今年早些時候，英特爾長期授權的英飛凌宣布推出首款使用ARM Cortex內核的標準產品，而它選擇的是M4，這是第一次開發(fā)，可能有很多。與SiLabs一樣，英飛凌認為僅提供另一款基于Cortex的MCU系列還不夠;需要區(qū)別對待。因此，英飛凌推出的第一款基于Cortex的MCU系列 - XMC4x--采用了支持浮點的Cortex-M4F變體，專門針對工業(yè)控制應用，可以充分利用核心的額外計算能力。

然而，雖然XMC4x系列的目標是電機控制，但MCU所消耗的功率可能不如所控制電機的功率效率重要，但Energy Micro也選擇在最新系列中使用Cortex-M4F。超低功耗MCU。 Wonder Gecko系列（圖3）是該公司首次使用M4核心，但仍保持其他產品的超低功耗憑證，其中增加了60個Wonder Gecko設備，現(xiàn)在數(shù)量超過240個變種。據(jù)記載，在活動模式下僅消耗180μA/MHz，僅在RTC運行時消耗400 nA，這不僅可以很好地抵抗其他Cortex-M4F器件，還可以替代Cortex-M3替代品。

圖3：Energy Micro最新的Gecko系列使用Cortex-M4F內核。

盡管Cortex-M3（在某種程度上是M4）受到了很多關注，但Cortex-M0還在Cortex系列的“低端”發(fā)布了聲明。這是ARM代碼兼容的Cortex系列中最小的，也許是“功能最少”的變體，但它提供它被視為為許多制造商提供完整的“性能路線圖”的重要部分。恩智浦長期以來一直在提供基于Cortex-M0的MCU，可以說是Cortex領域中超低功耗和超小型封裝的首選制造商。其最新產品LPC1100XL和LPX11E00代表了第四代恩智浦Cortex-M0系列，XL（代表超低功耗）將有效電流消耗從130μA/MHz降至110μA/MHz，同時運行到50 MHz。它還將Flash頁面大小從2 KB減少到256字節(jié)，并使用恩智浦計劃在其MCU范圍內推出的新型低功耗“嵌入式閃存”技術（圖4）。 LPC11E00使用另一種專有存儲器技術來模擬EEPROM，最高可達4 KB。恩智浦表示，它將滿足對需要外部EEPROM的應用的需求。

圖4：恩智浦最新的LPC1100XL系列使用Cortex-M0實現(xiàn)“極低功耗”操作。

STMicroelectronics重新推出其Cortex路線圖，大量推出STM32 F0系列，這是第一款實現(xiàn)Cortex-M0系列的產品，該產品已于2010年底預先公布。它需要STM32系列中的MCU數(shù)量與其他制造商一樣，ST正在使用Cortex-M0來彌合8位和16位用戶與現(xiàn)有32位用戶之間的差距。幾年前，當ARM首次針對MCU市場時，人們經常提到典型應用無法利用額外的處理能力。隨后，基于Cortex-M的設備普及的第一個應用空間是那些需要顯著處理性能的應用空間，因此M3的使用范圍更廣。現(xiàn)在，該行業(yè)已經越來越習慣于32位范式 - 應用程序變得越來越苛刻 - M0可以說對制造商來說更加可行。 ST還選擇采用STM32 F0系列的“混合信號”路徑，集成了12位ADC，12位DAC和兩個與DAC緊密耦合的可編程模擬比較器。 ST聲稱這提供了比競爭對手的設備更高的模擬功能。

超越ARM

雖然很容易假設所有新開發(fā)都是基于ARM的，但事實是其他核心 - 可授權和專有 - 繼續(xù)在MCU領域占有一席之地。具體而言，Microchip繼續(xù)開發(fā)其專有的8位和16位系列 - PIC12和PIC24。 PIC12系列中的新系列具有創(chuàng)新的外設，通過公司稱之為“互補輸出發(fā)生器”（COG），為比較器和PWM（脈沖寬度調制器）提供非重疊的互補波形。 Microchip稱，這在電機控制應用中特別有用。此外，PIC24 Lite產品組合的擴展采用了該公司的極低功耗（XLP）技術，將有源和休眠電流分別降至1.5 V時的150μA/MHz和25°C時的30 nA（典型值）。 Microchip還使用嵌入式世界（Embedded World）推出PIC32系列的最新產品，該產品系列使用授權的MIPS 32位內核; MX1和MX2是低引腳數(shù)版本，但具有專用的音頻和電容式觸摸傳感外設，以及USB OTG（圖5）。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術支持