Çok sayıda MCU platformu var ve birileri birine alıştığında, genellikle başka bir platforma geçmek istemiyor.

Sorum şu: Bir kişi bugün genel amaçlı görevler için bir MCU kullanmaya başlasaydı, biri nasıl bir tane seçerdi? Farklı platformların benzersiz satış noktaları nelerdir?

Bir yıl sonra, mikrodenetleyicileri toplama konusunda bir konuşma yaptım (yaklaşık 1,5 saat sürdü). Seyirci yüksek seviye yazılım programcıları ve yapımcılarıydı. İzleyicilerin çoğunluğu daha önce μC deneyimine sahip değildi, geri kalanlar yalnızca Arduino ile oynadı. Seyircideki baş sayısı 30 civarındaydı. Yani bu, birebir kliniğin aksine, çok noktaya yayındı.

Konuşmadaki önemli slayt şuydu:

boyutlar

Mikrodenetleyicileri karşılaştırmak için. Liste azalan sırada.

• Geliştirme ortamı (takım zinciri)
  • Geliştirme ortamı
  • Geliştirme ortamından bahsettim mi?
• Destek
  • Uygulama Notları
  • Akran desteği: aşiret bilgisi, arkadaşlar, forumlar, teh kodları [sic]
• Özellikleri
  • Hafıza
  • Çevre Birimleri
  • Hesaplama yeteneği
• Güç tüketimi
• Maliyet

ps

Bu cevabın sınırlı olduğu kapsamı tanımlamalıyım. Bu platform seçim sorusunu iki çeşit mercek aracılığıyla görüyorum. İlki bir prototip. İkincisi, cadde fiyatları ile 3 bin dolar ve yılda yüzlerce miktarda sipariş üzerine profesyonel bir ekipman geliştiricisi. Hobisi objektif de uzakta değil. Bu durumlarda, mikrodenetleyicinin artan maliyeti, geliştirme maliyetiyle veya mikrodenetleyicinin gittiği profesyonel ekipmanın maliyetiyle karşılaştırıldığında düşüktür.

Tabii ki, seri üretim konusunda çok farklı bir bakış açısı var. Biri, büyük miktarlarda üretilecek ucuz bir cihaz için bir mikrodenetleyici seçtiğinde (ana oyuncaklar iyi bir örnektir), donanım maliyetinden kaynaklanacaktır. Donanım maliyetinde büyük bir üretim hacmiyle (yüz binlerce veya daha fazla) çarpılarak elde edilen mütevazı bir tasarruf, hantal bir geliştirme ortamı ve vasat destekli uygun fiyatlı bir mikrodenetleyici kullanmanın acısını haklı gösterebilir.

Bu soru ümit ettiğim platform karşılaştırmasını tam olarak üretemediğinden, diğer cevapların yanı sıra literatürü inceleyerek kendimden bir tane yaratmaya çalıştım. Belki bu gelecekte başka birine yardımcı olabilir.

Lütfen herhangi bir hata varsa veya ekleyebileceğim bir bilgi varsa lütfen bildirin.

Platform Karşılaştırma

Karşılaştırma ile ilgili notlar:

• IDE: Yorumlar ücretsiz sürümle ilgilidir

PIC:

• şimdiye kadar en ucuz giriş seviyesi cips
• birçoğunun dahili voltaj regülatörü vardır
• belirli bir fiyata, daha fazla ve daha iyi çevre birimlerine sahip
• yarı standart: çok iyi kütüphaneler ve geliştirici desteği
• IDE: NetBeans tabanlı, olağanüstü, tam çevrimdışı simülasyon ve hata ayıklama içeren mürekkep
• üçüncü taraf hata ayıklayıcıları: yaklaşık 25 ABD doları
• çok çeşitli paketler
• benzersiz satış noktaları: 1. XLP = Ekstra düşük güçlü cihazlar mevcut; 2. birçok modern cips dokunmatik tuşlar vb. İçin Kapasitif Algılama Modülüne sahiptir.

AVR:

• AVR genel olarak yeniden çevre birimlerinin gerisinde kalmaktadır ve biraz daha pahalıdır. Bununla birlikte, AVR, işlevsellik ve fiyattaki PIC'lere çok benzer.
• 8bit AVR yongaları 8bit PIC yongalarından daha hızlıdır
• üçüncü taraf emülatörleri: yaklaşık 20 $
• çok çeşitli paketler

Kol Cortex-M:

• modern işlemci mimarisi: bellek bankacılığı yok, iyi çoklu görev
• şu ana kadar en ucuz 32 bit cihaz
• farklı talaşlar ve farklı üreticiler arasında geçiş yapmak oldukça kolaydır
• cihazlar genellikle PIC’lerden daha fazla harici bileşen gerektirir
• ROM bootloader'lı çok ucuz USB cihazları: NXP LPC1342 / LPC1343
• makul kütüphane desteği
• IDE: makul, çevrimdışı simülasyon yok
• SWD arayüzü, kurulumu kolay donanım ile sistem içi programlama, hata ayıklama ve izlemeye olanak sağlar (
• ucuz NXP yongaları sadece küçük aralıklı veya pinsiz ambalajlarda gelir
• satış noktaları: 1. en ucuz 32bit platform; 2. USB ROM bootloader ile en ucuz platform

PSoc: (Rocketmagnet'in cevabından)

• Analog çevre birimlerine gelince king: Belirli bir yonga, farklı analog ve dijital çevre birimleri sağlamak için dahili olarak yeniden yapılandırılabilir.
• PIC'lerden çok daha pahalı
• IDE: mükemmel
• 88 $ programcı (hata ayıklamaya izin veriyor mu?)
• sadece SMD paketleri

Pervane: (Rocketmagnet'in cevabından)

• çok çekirdekli MCU: farklı çekirdekler farklı görevlerde aynı anda çalışabilir
• geleneksel kesintilere duyulan ihtiyacı ortadan kaldırır / azaltır (?)
• birkaç donanım çevre birimi, bir çekirdek üzerinde çalışmak için açıkça kodlanmalıdır, inanılmaz esneklik sağlar
• Analog çevre birimleri söz konusu olduğunda zayıf
• IDE: mükemmel
• DIP paketi mevcut

Uygulamaya Göre Karşılaştırma

USB:

Aşağıdaki liste için "Legend":

• bootloader = önceden programlanmış USB bootloader
• voltaj regülatörü = harici regülatör olmadan veri yolundan beslenebilir
• çekimler = harici çekmeye gerek yok
• empedans eşleştirme = harici eşleme dirençlerine gerek yok
• hassas osilatör = harici kristal gerekmiyor

En ucuz cihazın özellikleri: (yaklaşık fiyat sırasıyla)

• PIC: 8bit, düşük ve tam hız, voltaj regülatörü, çekimler, empedans eşleşmesi, ESD koruması
• NXP: 32bit, önyükleyici, yalnızca tam hız, ESD koruması
• Freescale: 8bit, sadece düşük hız, voltaj regülatörü, empedans eşleştirme, ESD koruması
• Atmel: 8bit, bootloader, sadece tam hız, voltaj regülatörü, pullup, ESD koruması
• STM: 32bit, önyükleyici, yalnızca tam hız, sökme, empedans eşleştirme, ESD koruması
• Silikon Laboratuvarları: 8bit, düşük ve tam hız, voltaj regülatörü, çekimler, empedans eşleşmesi, hassas osilatör
• TI: 32bit, bootloader, düşük ve tam hız, diğer özellikler bilinmiyor
• PSoc: modül olarak yapılandırılabilir, bilinmeyen diğer özellikler
• Pervane: 32 bit, sadece bitbanging

Ethernet:

• PIC: entegre PHY ile en ucuz cihaz

MCU seçiminiz, üzerinde çalışacağınız projelerin türüne bağlıdır. Yanıp sönen bisiklet lambaları gibi yüksek hacimli, süper ucuz ve basit cihazlar mı üretiyorsunuz? Çok sayıda tuhaf IO cihazı ve sensörüyle ilgilenmesi gereken karmaşık prototip robotlar mı geliştiriyorsunuz?

Ben çoğunlukla ikincisi üzerinde çalışıyorum. Benim için asıl sorun, istediğim çevre birime sahip olan mikrodenetleyicileri bulmaya çalışmak. Gereksinimlerimiz ana akım görünmüyor çünkü bu çok zor. 5 PWM kanalı, 5 Quadrature kod çözücüsü, standart dışı 2 SPI portu ve olumsuz IO'lu bir UART gibi şeyler istiyoruz.

Bu tür gereksinimleri kolaylıkla karşılayabilecek tek MCU'lar PSoC ve Pervane.

Pervane temel olarak tek bir çipte sekiz adet 32 ​​bit MCU'dur. Bir tür çevre birimi istiyorsanız, bu işi yapmak için MCU'lardan birini programlamanız yeterlidir. Böylece ne istersen alabilirsin.

PSoC'ler iki ve üç farklı aroma verir. 3, bir 8051 çekirdeğidir ve 5, bir ARM korteksi M3'tür. Ayrıca çip üzerinde, çok çeşitli çevre birimlerine yapılabilecek yeniden yapılandırılabilir dijital ve analog bloklar bulunur: ADC'ler, filtreler, op-amp'ler, DAC'ler, SPI, UART, dörtlü kod çözücü, CRC jeneratörü, vb.

Geliştirme ortamı muhteşem. Tipik bir IDE'nin genel kaynak kodu düzenlemesine sahipsiniz, ancak aynı zamanda bir şematik editörünüz var. Tam anlamıyla istediğiniz herhangi bir dijital devreyi bağlayabilir, çevre birimlerini kapılara, flipflolara vb. Bağlayabilirsiniz. 5 PWM'ye mi ihtiyacınız var? Kolay, sadece onları şematik içine koy, bağla ve git. Sağlanmayan bir şey istiyorsanız, Verilog'da kendi çevre birimlerinizi bile yazabilirsiniz. Uygulamanızın büyük bir kısmı bu tür bir donanıma kolayca uygulanabilir.

Asıl yararı, gelecekte yapmak isteyeceğiniz birçok projenin üstesinden gelebileceğini bilerek bir yonga ile yapışabilmenizdir. PIC'ler hakkında sinir bozucu bulduğum şey, ihtiyaç duyduğum belirli çevresel birime sahip olanı arayan düzinelerce cihaz arasında sürekli trol yapmaktı. Şimdi bu problemim yok.

Benim için en önemli gereksinim, aygıt / IDE'nin Windows olmayan bilgisayarımda (Linux) iyi desteklenmesiydi. Benim için Atmel AVR'lerin PIC'den daha iyi (açık kaynak) destek aldıkları ortaya çıktı.

• AVR @ Ara
• Çaba isteyen @ Ara
• Satıcıda 8 ve 32 bit seçim kılavuzu (Atmel)

Birden fazla platform kullanmak sorun değil. Her iş için en iyisini seçmek ve ayrıca işle ilgili kod ve örneklerin kullanılabilirliği.

Birçoğu iyi geliştirme araçlarına sahip, arduino görsel stüdyosuna sahip, resim harika bir araca sahip ve diğerleri. Yani, benim için bu işi ne kadar çabuk ve kolayca halledebilirim, + aynı şey üzerinde kaç tane açık kaynaklı insan çalışıyor?

Mikrodenetleyiciler hızlı değişen bir dünyadır, mevcut "in" yongalarını öğrenmenin birçok avantajı vardır ve en popüler IDE'lerin en dikkat çekeni topluluktan yardım almaktır. Bir PIC insanı olarak Aduino'nun şu anda yeni başlayanlar için en iyi IDE ve geliştirme kurullarına sahip olduğunu ve bir lehim demirine dokunmadan basit bir aduino kartına çok şey ekleyebileceğinizi söyleyebilirim.

Gerçek hayat için bir aduino kullanan herkes yakında hareket etmek isteyebilir, ancak o zamana kadar daha uygun bir şey kullanmak için çok sayıda temel dijital elektronik ve iyi bir C alt grubu öğrenmiş olacaksınız.

Birisi sizin projeniz için çipi seçtiğinizi belirttiğine göre, ARM yongalarını basit sıcaklık sensörleri veya AD dönüştürücüler olarak kullanan birkaç proje gördüm, aynı şekilde aduinoslar ve PIC 16'ların da bir uzay istilacı oyunu, FPGA'nın sınırlarını zorladıklarını gördüm galso reat ve HDL'yi anlayabilmek iyi. Eğer elektronik tasarımınıza ciddi bir şekilde giriyorsanız .. ama ne yazık ki, gerçek hayatta çok fazla iş kullanmanız gerekecek gerçek dünyada çok fazla proje bulunmuyor. 8 bit uC'nin yüce hüküm sürdüğü yer burasıdır

Yayınlanan cevapların çoğu hobi kullanımına odaklandığından, burada sadece profesyonel geliştiricilere yönelik çeşitli öneriler geliyor.

Çıplak asgari gereklilikler
MCU bunların hepsini yerine getirmiyorsa kullanılmamalıdır.

• En az 1 yıldan beri üretimde.
• Silikon hataları mevcuttur ve en az bir kez revize edilmiştir.
• Dahili bekçi köpeği.
• Dahili düşük voltaj / kararma algılaması.
• Çip üzerinde flash bellek.
• ESD koruması.
• JTAG / SWD veya bazı tek kablolu hata ayıklama arayüzü.
• Çekirdek 8 bit bayt ve 2's tamamlayıcı imza kullanıyor.
• Örnekler ve değerlendirme panoları hazır.
• Doğrudan üreticiden sorumlu teknik desteğe sahiptir.

Uyarı işaretleri - MCU donanımı
Bunlar, 2019 yılında zaman kaybetmemeniz gereken şeylerdir.

• Programcı tarafından kullanılması gereken gizli adres modları. ROM verilerine erişmek için belirsiz, standart olmayan anahtar kelimeler kullanılması.
• Ağır yığın belleği veya yığın derinliği sınırlamaları.
• 16 bit int, bu da C dili tamsayı promosyonlarının tüm gizli tehlikeleriyle birlikte geliyor.
• Kaynamaya başlamadan 16 veya 32 bit aritmetik işlemi gerçekleştirilemiyor.
• Veri bölümlerinde kod yürütüyorsanız bindirme yapmaz.
• Hiçbir talimat izleme arabelleği yok.
• Hiç kullanmadığınız egzotik donanım çevre birimleri ile birlikte gelir.

Uyarı işaretleri - takım zinciri

• Tüm MCU’yu yanıp sönmek ve çip üzerinde yürütme / hata ayıklama kullanmak yerine, bilgisayardaki yazılım simülatörlerine veya bir tür önyükleyiciye güvenir.
• Profesyoneller tarafından yazılmış önceden hazırlanmış sürücüler / örnekler / kütüphaneler ile gelmez. Tekerleği yeniden icat eden devs veya internet forumlarına / açık kaynaklara güvenir.
• C derleyicisi için CRT burada listelenen gereklilikleri yerine getirmiyor .
• C derleyicisi desteklenmeyen uzun bir standart C özellikleri listesiyle birlikte gelir.
• C derleyicisi hala C11'i desteklemiyor (kullanmak isteyip istemediğinize bakmaksızın).
• IDE, bir "merhaba dünyası" programı ilk kez denediğinizde size çok sayıda garip linker hatası yayıyor.
• İlk kullanım haftalarında birçok IDE veya derleyici hatayla karşılaşmak.

Analog ve dijital işleme sahip genel amaçlı işler yapacaksanız, IDE, Debugger ve bunlarla yapabileceğiniz çok sayıda şey için PSoC'yi tercih ederdim.

Projelerimde üniversitede PSoC3 kullandım ve ustalaşması çok basit. Tek şey, bazı performans çiplerine ihtiyacınız varsa, bunları ayrı olarak elde etmeniz gerekir. Yeterince iyi bağlantı noktaları var. Bu nedenle, geliştirme kiti ile birlikte bazı performans cipsleri arıyorsanız, ayrı bileşenleri tercih edin.