Bugün mevcut iyi mikrodenetleyiciler nelerdir? [kapalı]

Mikrodenetleyiciler için montaj ve C programlama konusunda deneyimim var, ancak günümüz şirketleri tarafından sunulan çeşitli MCU ve DSP ailelerine aşina değilim. (örneğin: Texas Instruments, Atmel, Renesas)

İyi mikrodenetleyiciler / DSP'ler ve onlarla birlikte nasıl geliştiğini bilmek istiyorum. Lütfen çeşitli MCU / DSP aileleriyle ilgili anlayışınızı, cevap başına bir aile olduğunu özetleyin .

Bu (ese) mikrodenetleyicinin ana uygulama (lar) ını (detaylarını) lütfen ayrıntılandırırsanız çok ilginç olurdu.

(Bu bir "topluluk-wiki" dir, bu nedenle> 100 itibarı olan herkes yanıtları hassaslaştırabilir ve geliştirebilir)

PIC32 bazı hoş özelliklere sahip olmasına rağmen, ARM 32 bitlik kontrol cihazları için endüstri standardıdır . Kullanımı oldukça kolaydır. NXP LPC2000 ve LPC1000 ARM yongalarını seviyorum, ancak yeni Energy Micro ARM Cortex-M3 yongası, MSP430 [Youtube] kadar düşük güç tüketimi nedeniyle çok ilginç . Destek çok değişkendir, NXP yongaları, benim çalıştığım LPC2000 grubuna sahip ve bu da insanların hoşuna gidiyor gibi görünüyor - 8.000'den fazla üyemiz var!

Atmel AVR , belki de bir Arduino'da : Leon ile aynı fikirde değilim ve Atmel'in AVR hattının başlangıç ​​için harika bir aile olduğunu söyleyebilirim. ATtiny'den ATmega'ya, Ejder'e (birlikte çalışmadığım) kadar çok farklı. AVR32 ve Xmega'nın farklı aileler olduğunu söyleyebilirim.

AVRfreaks, web'deki en iyi elektronik forumlarından biridir (yakında Chiphacker :) tarafından aşılmaya başlandı, Arduino topluluğu da, hobileri hedef alıyor. Arduino, mikrodenetleyici donanımını öğrenmek için mükemmeldir, ancak programlamada size yardımcı olmayacak (OP, ASM ve C'yi bildiklerini belirtti).

WinAVR süiti diğer araçlara göre daha kolay. Sadece indirin, birkaç kez İleri'ye basın, bir kod girin ve F5'e basın. Bundan daha kolay olamaz. Elbette, AVR Studio editörü sahip olması gereken tüm özelliklere sahip değil, ancak birçok satıcı IDE'si daha iyi değil, hatta daha da kötüsü (* öksürük * MPLAB * öksürük *).

Teslimat konusunda emin değilim, ancak 6-pinli SOT23 ATtiny'nin bir niş çip olduğunu ve SO8 veya DIP versiyonunun çok uygun olduğunu söyleyebilirim. İlgili bir notta, hem DIP (prototipleme için) hem de kompakt SMT paketlerinde kaynak bulma konusunda harika bir iş çıkardılar.

TI MSP430 serisi

Donanım

Donanım çevrebirimlerinin çeşitliliği Microchip PIC'ler kadar esnek değildir, ancak takım zinciri destek hata ayıklama yazılımı Microchip'in parçalarından çok daha iyidir. TI yakın zamanda MSP430 mikrodenetleyicileri ve Eclipse kullanan TMS320F28xx DSP'leri için yeni Code Composer versiyonunu yayınladı. Hata ayıklama desteği mükemmel.

Bunlar ayrıca kontrol kayıtlarını ayarlamak çok kolaydır, 28xx DSP'lerden çok daha kolaydır.

MSP430, yoğun kullanım için zamanlama açısından mükemmel olabilir, çünkü normalde daha fazla Yakalama / Karşılaştırma Kaydı kullanılabilir. Bu, birçok zamanlama yoğun çevre birimiyle uğraşmanız gereken sistemleri büyük ölçüde basitleştirebilir.

gelişme

150 $ 'lık bir geliştirme sistemi satın alabilirsiniz (daha ucuz bir 20 $' lık MSP430 USB-Stick-on-varyantı var, ama bu biraz kısıtlayıcı) ve gerçek bir donanım + hata ayıklama prototipleme sistemi alıyorsunuz. Ayrıca 2 çip ile birlikte gelen yeni TI fırlatma panelini ve 4.30 $ 'a mal olabilirsiniz.

Mikroçip PIC 16F / 18F

Hedef piyasa

Ucuz 8-bit mikroişlemciler. 16F, Microchip'in daha önceki işlemcilerinden biridir ve C / C ++ dilinde programlamaya özellikle uygun değildir:

• komut seti çekirdek ve bellek mimarisi
• bankaların değiştirilmesinin gerekliliği
• Ortak işaretçi işlemleri için destek eksikliği
• C / C ++ 'da mimariden dolayı düşük performans
• algoritmaları uygulamak için daha büyük program boyutu gerektirir

18F serisi daha yeni ve projeniz için karşılayabileceğiniz takdirde dikkate alınmalıdır. Hedef pazar, çevre birimleri seti, IC paketleri, geliştirme araçları ve fiyatların 16F serisine benzer. 18F çekirdeği şunlardan dolayı C ve C ++ 'ya daha uygun olacak şekilde tasarlanmıştır:

• dolaylı destek
• Her zaman erişilebilir olan belirli RAM bankaları (banka değiştirmeye gerek yok)

Yazılım

Programlaması oldukça kolay, 30 montaj talimatlarını kullanarak yazabilir veya bir C derleyicisi kullanabilirsiniz . Bunlar 8-bit MCU'lardır, yani> 255 ile çalışmak istiyorsanız 2 byte ekleme / çıkarma / çarpma / bölme kodunu kendiniz bulmanız / yazmanız gerekir. RAM'inin 4 "bankası" vardır, bu yüzden montaj halinde yazarsanız, akım dışındaki bankalarda depolanan değişkenlere erişmek için ileri geri geçiş yapmaya devam etmeniz gerekir.

Donanım

Bu MCU'lar tipik olarak 4 MIPS hızında ve maksimum 20 MIPS hızında yavaş çalışıyor. ADC, Seri port, Paralel port, CAN veriyolu, I2C veri yolu, SPI veri yolu, Gerilim karşılaştırması, EEPROM ve tabii ki çok amaçlı I / O bağlantı noktaları gibi .

belgeleme

• Veri sayfaları tüm gerekli bilgilere (pinouts, konfigürasyon için kayıtlar, vb.) Özenle sınıflandırılmış ve iyi belgelendirilmiştir. Bir el kitabı ayrıca özellikler hakkında derinlemesine açıklar.

Geliştirme araçları

• Microchip, MCU'nun montaj veya C kodu üreten çeşitli donanım özelliklerini yapılandırmasını kolaylaştıran VDI adlı yeni bir araca sahiptir . Veri sayfaları üzerine dökülmekten daha iyidir.

• Microchip, uzun yıllardır MPLAB IDE'sini önermiştir ve program PC geliştirme araçlarına (Visual C ++, Eclipse / Java / vb. Ayrıca C ++ ile C ++ özelliklerinin çoğunluğu (dinamik bellek ayırma, sanal işlevler ve diğer birkaç özellik hariç) arasındaki farkın çok az olmasına ve C ++ programlama modülerliğini teşvik etmesine rağmen C ++ 'ı desteklemez. 3. parti IDE satıcıları, özellikle de IAR var, ancak pahalı. (Hi-Tech yakın zamanda Microchip tarafından satın alındı.)

• In-devre ayıklama Microchip'in ICD arayüzü tarafından bazı bölgelerinde sunulur, ayıklama adaptörleri ICD2 aracılığıyla erişilebilen 2 iğneli seri arabirim ICD3 , GERÇEK BUZ , PICKit2 / 3 vb seçtiğiniz bölümü varsa emin incelemeyi unutmayın ICD özellikleri! Hata ayıklama özellikleri bir şekilde sınırlayıcıdır ve bir komutta bir kesme noktası koyduğunuzda "kızak" vardır ve program birkaç talimat sonra durur. Ancak, ICD hiç olmamasından iyidir.

Destek

• Uygulama notları , çeşitli yaygın uygulamalar için kod ve devreleri açıklar.
• Microchip Forumları'ndaki aktif kullanıcı topluluğu
• Sorunlarınızı gönderdiğiniz (biletler) ve teknik personel ücretsiz 7/24 Teknik Destek web sitesi ücretsiz olarak cevap verir ve daha fazla yardıma ihtiyacınız olursa sizi aramanıza izin verir
• Çeşitli modülleri ve uygulamaları açıklayan sunumlar (web seminerleri)

Blackfin Analog Devices tarafından Blackfin ailesine kuvvetli bir RISC çekirdek hem de talimat işleme destek video / sinyal ile bir hibrit DSP / mikroişlemcidir. Bazı talimatlar SIMD'yi destekler.

Donanım

Bir RISC çekirdeğine sahiptir. Hızlar tek çekirdekli 200 MHz ile 600 MHz çift çekirdekli arasında değişmektedir. Çevre birimlerine sahiptir: 10/100 Ethernet MAC, UARTS, SPI, CAN denetleyici, PWM destekli Zamanlayıcılar, Watchdog Zamanlayıcı, Gerçek Zamanlı Saat ve tutkalsız senkron ve asenkron bellek denetleyicisi. Dinamik güç yönetimine sahiptir - kullanılmayan işlemcinin parçalarını otomatik olarak kapatır.

gelişme

İki birincil geliştirme aracı, AD'nin VisualDSP ++ ve GNU araç zinciridir. Ayrıca bol miktarda kod ve uygulama notu içeren bir SDK da vardır. SDK kodu, bir çerçeve olarak veya iyi kod örnekleri olarak hizmet eder. Üzerinde çalışacak uCLinux dahil olmak üzere çeşitli işletim sistemleri vardır. Çok sayıda değerlendirme kurulu var. Kılavuzları vazgeçilmezdir.

Fiyatlandırma şu anda 2 $ ' dan 1000 birim miktarında.

Paralaks Pervane bir oddbird 8 çekirdekli (sekiz "dişliler" artı bir hub) SD / VGA video nesil dahil çok ilginç / etkileyici şeyler yapabilir mikrodenetleyici olduğunu.

SPIN adlı bir dili içeren kendi geliştirme ortamına sahiptir. Montaj (PASM) doğal olarak mevcuttur.

Çipi kullanan önemli topluluk desteği ve görünür projeler var.

Çok çeşitli modeller yok, ancak çip, son derece yetenekli ve yetkin insanlar tarafından yapılan çok dikkatli tasarım ve uzun geliştirme çalışmalarının sonucu olarak görünüyor. 8 $ civarında mevcut olabilir.

(Sistem içi) programlama donanımı görünüşte TTL seviyesi seri port ve sıfırlama hattından oluşur. Prop Plug adlı bir dongle mevcut.

http://parallax.com

http://en.wikipedia.org/wiki/Parallax_Propeller

Bir başka Cortex-M3 tabanlı mcu ailesi olan STM32'ye ne dersiniz ?

Olimex'ten iyi şeyler bulduğumdan beri başlamak ucuz.

• http://www.olimex.com/dev/stm32-h103.html
• http://www.olimex.com/dev/arm-usb-ocd.html

Sonra derleyici olarak gcc, jtag'ı kontrol etmek için OpenOCD kullanıyorum.

dsPIC33F ve PIC24 : Microchip, PIC24F komut setini ve çevre birimlerini dsPIC33F olarak adlandırılan 16 bitlik 40 MIPS mikrokontrolör ailesine sahiptir; tek döngü çarpın ve birikin; ve 40 bit veriye kadar ± 16 bit kaydırır. Fiyatlar düşük (hacim olarak 2 $ gibi düşük). Microchip mikrodenetleyicileri hakkında sevdiğim tek şey, cihazlarının birçoğunun breadboarding için ideal olan DIP paketlerinde mevcut olması. Bunlardan birini DTMF sinyallerinin kodunu çözmem gereken bir projede kullandım; özel bir DTMF kod çözücü donanım çözümünden daha uygun maliyetlidir. Şaşırtıcı uWatch'te bir PIC24 kullanılıyor, "Dünyanın en güçlü (ve sadece!) Programlanabilir RPN / Cebirsel bilimsel hesap makinesi izle".

Cypress PSoC1 (CY8C29466) FPGA benzeri dijital ve analog bloklarla çevrili 8 bitlik basit bir CPU çekirdeğine sahiptir.

Hem analog girişlere hem de analog çıkışlara sahiptir. Op-amp, PGA, vs. gibi başka herhangi bir mikrodenetleyici ile bir sürü dış parça gerektiren birçok proje tek bir PSoC yongası ile yapılabilir. Bir çok bilgisayar faresi bir PSoC1 kullanır. Örneğin, bir giriş piminden gelen DTMF tonlarının kodunu çözebilir ve iki çıkış pimi üzerinde doğrudan bağımsız analog DTMF sinyalleri üretebilir - gerçek analog, PWM değil.

Dijital ve analog bloklar, çekirdekten tamamen bağımsız olarak işleri yapmak için ve bu nedenle CPU bu süre zarfında biraz kesinti yapmakla meşgul olsa bile garantili sabit yanıt süresiyle ayarlanabilir.

Oldukça düşük güç. DIP ve SMT paketlerinde gelir.

8 bitlik, 24 MHz çekirdekli kabaca PIC16F çekirdeği, ilginç banka değiştirme ve diğerlerine eşdeğerdir. Tescilli C derleyicileri mevcuttur, ancak GCC'nin ikisinden birine taşınması pek mümkün değildir.

"Gainer.cc" projesi PSoC1 tabanlı sistemleri, bir sonraki "Arduino" projesine çok benzeyen bir USB kablosu üzerinden İşlem kullanarak kullanır.

Http://www.psocdeveloper.com/ forumu dostudur. Linux'ta geliştirme yapmak için kullanılabilecek bazı yardımcı programlar var: http://m8cutils.sourceforge.net/ .

Freescale HCS08 mikroskobu PIC10-18s ve AVR'lere doğrudan rakiplerdir, genellikle daha düşük maliyetlidir ancak yine de oldukça zengin bir çevresel sete sahiptir. Uygulama notları ve referans materyallerinin kütüphanesi oldukça iyidir.

CodeWarrior IDE'leri (32k koduna kadar ücretsiz derleyici) bit saygısına GUI odaklı bir yaklaşım için bazı yararlı "Aygıt Başlatma" kitaplıkları ve çevre birimleri için daha yüksek seviyeli sürücüler üretebilen daha gelişmiş bir "İşlemci Uzmanı" içerir. Siz de kullanmak zorunda değilsiniz ve istenirse her şeyi doğrudan C koduyla yapabilirsiniz.

TI TMS320F28xx serisi DSP'ler.

Hedef piyasa

Motor kontrolü ve dijital olarak kontrol edilen güç dönüştürücüler: çok esnek PWM çevre birimleri ve hızlı ADC'ler var.

Donanım

Bu DSP'lerin iki ana dezavantajı vardır:

• Kurulumu daha karmaşık - bağlayıcı dosyalarında ve tüm kayıt defterlerinde (bellek bekleme durumları vb.) Çok fazla seçenek var ve doğru yaptığınızdan emin olmak için ne yaptığınızı gerçekten bilmek zorundasınız.
• İki güç kaynağı voltajına ihtiyaç duyar, I / O ve çevre birimleri için 3.3V ve DSP çekirdeği için 1.8-1.9V.

Geliştirme araçları

Code Composer v4 (Eclipse tabanlı !!!) kullanarak JTAG portu üzerinden gerçek zamanlı hata ayıklama.

Otomatik kod oluşturma için MatLAB simulink tarafından desteklenir (programlama deneyimi gerekmez)

TI’nın DSP’leri prototip için gerçekten pahalıydı çünkü 1500 dolarlık bir gerçek zamanlı hata ayıklama modülüne (JTAG adaptörü) ihtiyaç duydunuz, ancak bunun fiyatı düşmüş (150-200 dolar için ucuz bir tane var) ve değerlendirme panolarını satıyorlardı. yerleşik JTAG adaptörleri.

XMOS bir dizi çok güçlü 32-bit paralel işlem yongası (32 çekirdekli dört çekirdekten 1600 MIPS) üretiyor. Yazılımda yüksek hızlı USB ve Ethernet yapacak kadar hızlıdırlar. Onların araçları çok iyi, cips süper, makul fiyatlı (7.50 $ 'dan başlayan) ve orada insanlar çok faydalıdır. İki çok iyi destek forumları var; biri şirket tarafından yönetiliyor, diğeri ise bağımsız.

Cypress PSoC3'e oy vermek zorunda kalacağım. PIC'leri yaklaşık 10 yıldır kullanıyorum (PIC16, PIC18, dsPIC ve PIC32). Tahriş edici çevresel konfigürasyonları yüzünden beni deli ediyorlar ve bazı pinlerin çalışabilmesi için temizlenmesi gereken bir parçayı bulmak için veri sayfasında sürekli arama yapıyorlar.

Öte yandan, PSoC3'lerle şimdiye kadar yaşadığım deneyim bir zevk oldu. En önemlisi, dijital ve analog çevre birimlerini yapılandırmak tam bir zevktir. Seri portlar, saatler, kesintiler, sürücüler, karşılaştırıcılar ADC'ler ve DAC'lerin tümü şematik bir kağıda bağlanabilir ve mükemmel çalışırlar.

Örneğin, ADC'yi bir darbenin ortasında örneklemek üzere tetiklemek için motor akım ölçümünü daha doğru hale getirmek için PWM'nizi bağlayabilirsiniz. Bunu bir PIC'de yapmayı dene.

Aynı çip üzerinde 5 PWM, 5 quadrature dekoder, ADC, SPI portu ve bir CRC jeneratör ister misiniz? Anladın. ADC'yi, nabzın merkezindeki her motordaki akımı sıralı olarak örnekleyecek şekilde yapılandırmak mı istiyorsunuz? Anladın. Ayrıca, tüm bu giriş ve çıkışları istediğiniz hemen tüm pinlere bağlayabilirsiniz.

Oh evet, VE, kütüphanede mevcut bir çevre birimi yoksa, kendinize verilog ile yazabilirsiniz!

Cypress PSoC5 , FPGA benzeri dijital ve analog bloklarla çevrili 32 bit ARM Cortex M3'e sahiptir.

20 bit çözünürlükte analog ADC ve DAC.

Dijital ve analog bloklar, çekirdekten tamamen bağımsız olarak işleri yapmak için ve bu nedenle CPU bu süre zarfında biraz kesinti yapmakla meşgul olsa bile garantili sabit yanıt süresiyle ayarlanabilir.

Oldukça düşük güç.

32-bit, 80 MHz ARM Cortex-M3 çekirdeği kabaca eşdeğerdir ...

Http://www.psocdeveloper.com/ forumu dostudur.

Atmel'in AVR'ye verdiği destek çok iyi değil ve donanım araçları biraz lapa lapa gibi. Cipsler güzel, ama AVR Freaks forumu çok iyi. XMega ve 6-Pin Tiny fişleri gibi yeni fişlerinde ciddi teslimat problemleri var.

Zilog'un ayrıca bazı mikrodenetleyicileri vardır. Şahsen Z8 Encore cips satırını programlamayı denemedim , ancak örnekler gönderiyorlar. UART, ADC, I2C , SPI, vb. Çevre birimlerle 1 KB - 16 KB (belki daha fazla) arasında değişen birçok farklı yongaları var .

Bence bu çok iyi bir hobi değil mikrodenetleyici değil.

Birkaç işlemci ailesini kullandım, Yeni bir işlemciyi öğrenmedeki asıl mesele, yüzlerce çevre kayıtlarının konfigürasyon kayıtlarını kodlamayı öğrenmektir, bu, bir aileden diğerine geçtiğinizde zaman alıcı ana süreç olacaktır. Ana uygulama kodu c ile yazılmıştır, hangi aileyi kullanırsak kullanmamızın bir önemi yoktur, keşke çevre kayıtları için bir standart geliştirmiş olsaydım. Herkes bu yöndeki herhangi bir gelişmenin farkındaysa, lütfen paylaşın.

PIC, ARM, MSP430, AVR ve diğer bazılarını kullanıyorum.

Microchip mükemmel destek ve iyi donanım ve yazılım araçlarına sahip, hata ayıklama özellikle kolay ve hızlı. 8 bit mimarisi biraz eskimiş. Yeni 16 bit cipsleri mükemmel. Onlar 8-bit MCU'larda pazar lideridir.