发布时间:2023-02-16 阅读量:1035 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora
近年来,随着工艺与IP的逐渐成熟,32位的MCU增长迅速,风头之劲乃至16位的MCU基本上被跳过了。现在说嵌入式MCU,要么就是8位,要么就是32位,16位的MCU产品型号屈指可数。
那么8位的MCU的情形又如何,很多嵌入式工程师都有一些误解,下面来简单分析下。
误解1
8位MCU正在被淘汰
这是最常见的误解。先说事实,根据最新的Gartner的市场报告,8位的市场营收额和增长额跟32位的相比都仅仅差几个百分点。
考虑到8位的单个芯片比32位芯片要便宜很多的事实,8位的出货量其实远高于32位的。
打个直观的比方,现在我们有了高铁,是不是所有传统的普快、特快火车都要立即淘汰呢?
显然事实并非如此,至于原因就太多了。现实情况就是8位MCU曾经的应用领域并不能立即用32位的MCU直接替代。
误解2
8位MCU缺乏创新
不少人会认为既然现在市场的宠儿是32位的MCU,厂商们是不是都没有投入研发资源在8位产品上了。这么想的人可能一想到8位的MCU,脑海中会浮现40DIP的“经典8051”的形象。
事实上芯片厂商们并没有停止创新。比如CIP-51内核因为采用了一个时钟周期等同于一个指令周期的设计,瞬间将同频率的8051性能提高了12倍。国内的一些半导体厂商也有基于8051或其他8位内核的创新。
误解3
8位MCU难以使用C/C++编程
如果你了解Arduino的设计原理,这个误解就不攻自破。
当然坦白讲,8位的MCU使用高级语言编程确实比32位的MCU要困难些,主要障碍就是内存地址的不统一。
比如8051内核的内存地址就分为CODE、data、sfr、idata和xdata。如果涉及到banking就更复杂了。8位的PIC还有硬件Stack这样更加“非主流”的设计,但是这些障碍都可以通过工具的优化来缓解。
误解4
8位MCU专为简单应用而生
这个观点倒是有几分真实,但是嵌入式应用本身就是简单应用居多。嵌入式系统应用的本身特点决定了8位依然有很多用武之地。外设和编译器的进化将慢慢拓展8位处理器的应用范畴。
误解5
8位MCU不能胜任IoT应用需求
IoT应用不是一个单独的应用,而是一个复合应用。智能手表、智能音箱、主控制器、网关这种当然需要复杂的处理器来实现。
但是IoT应用还包含大量的传感器节点、执行节点和转换节点。这种节点用低功耗的8位处理器来实现更加适合。
误解6
8位MCU响应慢
这个就是完全的误解了。
典型的嵌入式应用中,响应速度主要跟中断响应和唤醒延迟相关。8位处理器有天然的优势(地址转换工作量小、IP单元实现门数少),至少不输于32位的处理器。
误解7
8位MCU的能效低于32位MCU
曾经看过ARM公司的权威工程师写的一本书,书中观点是32位处理器的能效比高于8位的MCU,理由是32位处理器能快速处理完任务,休眠时间的比例更大,但是这个结论包含一个假设,就是任务有一定复杂度。
如果任务本身非常简单,唤醒过程的功耗也很大,那么这个假设不成立。针对不同应用场景,不能简单说8位、32位哪个能效比更高。至少在非常简单的应用中,8位的能效比要高。如果再加上单独响应,无需CPU干预的一些任务,8位的能效比甚至能高出很多。
误解8
相同价格的32位MCU功能远强于8位MCU
这个也有一定程度的可信度,但是不要忘记有相当大的一部分应用使用8位的MCU就已足够,在这种情况下,非要购买平均价格高一点的32位 MCU,成本就会上升。对于很多基本上标准化了的嵌入式产品来说,8位MCU还是具有一定的成本优势的。
误解9
8位MCU设计的应用不能适应未来变化
这是个思维角度问题,作为嵌入式程序员,更应该考虑当前的任务。不管是什么类型的MCU,如果产品形态变化了或者需求本身变化了,就要重新设计。未来谁都看不清。
方案介绍
选用K64 Kinetis MCU的水表抄表集中器
1.方案介绍:
水表集中器是专门针对水表抄表的集中器,采用NXP MK60DN512ZVLQ10,具有扩展性好和处理能力强等优点。下行通过MBUS接口实现与水表的通信,同时能通过上行信道与主站或手持设备(红外)进行数据交换,其上行信道为以太网或者无线通信模块,可通过更换通信模块直接改变通信方式,同时增加了485通信接口。Mk60运行MQX系统,加上USB bootload功能,使得用于可以方便通过优盘对集中器的应用程序进行升级。
2.方案核心优势:
采用K60的集中器具有扩展性好和预算能力强的特点,支持USB固件升级,随着客户对性能要求的提高,可以选用K64或者更高级而PIN-PIN兼容的Kinetis MCU,降低硬件的开发成本;
3.方案应用细分市场:
该方案主要应用于水表抄表。
框图:
基于MCU的LED可控硅调光电源
方案简介
LED驱动,可定制恒压、恒流,MCU智能化检测技术,可兼容市面所有主流的调光器及系统,提供软、硬件全套量产资料。
性能参数
行业分类 : 智能家居
开发平台 : Holtek 合泰
交付形式 : 整机,软件
性能参数 : 10-200W
应用场景 : 应用于调光灯带及LED筒灯
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