So majhni, a izjemno pomembni. Trg 8-bitnih mikrokontrolerjev še naprej močno raste kot ključni del prizadevanj za digitalizacijo, na kar opozarja tudi še vedno trajajoče pomanjkanje čipov. 8-bitni mikrokontrolerji se uporabljajo v vseh vrstah aplikacij.
Microchip Technology Inc.
Avtor: Greg Robinson
Nekateri se uporabljajo v tradicionalnih napravah, pogosteje pa ob 32-bitnih MCU sistemih za razbremenitev nekaterih nalog in sprostitev procesorjev višje ravni ter povečanje energetske učinkovitosti.
Osnovna letna rast teh naprav v višini 4 do 5 % spodbuja znatne naložbe v nove izdelke in nove procesne tehnologije. Inovacije na področju analognih in od jedra neodvisnih perifernih naprav izboljšujejo zmogljivost teh čipov in omogočajo uporabo krmilnikov v veliko več aplikacijah, ne da bi se povečala njihova zapletenost.
To pa pomeni, da je lahko neprekinjena oskrba problematična. Številni 8-bitni mikrokontrolerji so pogosto izdelani na podlagi starih silicijevih tehnologij, ki se prav tako soočajo z vse večjim povpraševanjem. Microchip ima na trgu prednost, saj svoje čipe izdeluje v lastnih tovarnah v Tempu v Arizoni, Greshamu v Oregonu in Colorado Springsu v Koloradu. To omogoča večji nadzor nad dobavo in tudi prilagajanje zmogljivosti potrebam strank.
Lastništvo tovarn Microchipu omogoča tudi boljšo podporo praksi zastarevanja, ki jo usmerjajo stranke. Ta praksa strankam omogoča, da kupujejo dele, dokler jih potrebujejo in dokler so Microchipu na voljo vsi podmateriali.
Inovacija z analognimi in od jedra neodvisnimi perifernimi napravami na čipu omogoča, da se na periferiji izvajajo uporabniške funkcije, medtem ko 8-bitno jedro opravlja druge funkcije ali ostane v načinu mirovanja. To je vedno bolj pomembno za vse vrste varnostnih aplikacij, ki spremljajo sisteme za kritične dogodke, da bi zagotovile pravilno delovanje in funkcijo.
Rast 8-bitnih naprav za sistemsko upravljanje, spremljanje napetosti in temperature ali dodajanje filtriranja v senzorje je izjemno velika. Dodajanje majhnega krmilnika z nekaj priključki na ploščo, ki omogoča spremljanje, je vse bolj priljubljen pristop k načrtovanju, s katerim se izognemo potrebi po zapletenem ponovnem načrtovanju plošče.
Ključni primer tega je večnapetostni vhod/izhod (MVIO) v družini AVR DD, ki pomaga zmanjšati velikost tiskanega vezja. Vgradnja logičnega pretvornika nivoja v čip, ki podpira tako 5V kot 1,8V napajanje, odpravlja potrebo po zunanji diskretni napravi.¸Medtem ko zunanji pretvornik nivoja stane le nekaj centov, lahko 8-bitni mikrokontroler zagotovi 10 % prihranek pri stroških materiala, zmanjša število komponent (in zapletenost dobavne verige) ter zmanjša zapletenost zasnove tiskanega vezja. Pri razvoju potrošniških in avtomobilskih aplikacij je zmanjšanje dobavne verige in zapletenosti tiskanega vezja zelo pomemben cilj.
Na večjem tiskanem vezju z 32-bitnim mikrokontrolerjem, na primer v industrijskih projektih ali projektih podatkovnih centrov, je dodajanje majhnih 8-bitnih mikrokontrolerjev po plošči preprost način za spremljanje temperature, napetosti in toka. Njihovi I2C vmesniki na čipu posredujejo informacije glavnemu sistemskemu krmilniku, kar omogoča boljši pregled nad delovanjem plošče in povečuje zanesljivost.
Podobno bloki ADCC (Analog to Digital Converter with Computation) v najnovejših napravah zmanjšujejo potrebo po zunanjih filtrirnih komponentah. Dodajanje obdelave v ADCC omogoča neodvisno poprečenje signalov, da se na manjši površini tiskanega vezja ustvari rezultat višje kakovosti.
Zaradi vseh teh dejavnikov Microchip vlaga v vse tri tovarne za 8-bitne AVR in PIC mikrokontrolerje ter v lastno sestavljanje na Tajskem ter testiranje na Tajskem in Filipinih. Ta nadzor nad celotno dobavno verigo pomaga pri izogibanju izzivom, ki jih prinašajo montažna in testna podjetja, ki jih opravljajo tretje osebe.
Microchip še naprej vlaga v PIC in AVR mikrokontrolerska jedra ter številne nove funkcije in inovacije v obeh arhitekturah. Na področju načrtovanja obstajajo sinergije, delitev perifernih naprav in procesnih tehnologij, tako da se lahko nekatere periferne naprave iz družine AVR prenesejo v družino PIC, nekatere pa iz PIC v AVR. Razvijalci, ki imajo izkušnje z enim ali drugim jedrom, lahko izberejo ustrezno arhitekturo za aplikacijo in orodja, ki jih dobro uporabljajo. AVR je na primer morda bolj primeren za protokolne sklade v komunikacijskih sistemih, medtem ko so PIC-i morda primernejši za nizko nivojske I/O aplikacije.
Obe družini sta združeni z ekosistemom razvojnih orodij za poenostavitev načrtovanja z 8-bitnimi napravami. Integrirana razvojna okolja MPLAB X in MPLAB Xpress ter MPLAB Code Configurator (MCC) zagotavljajo intuitiven grafični vmesnik za hitro in enostavno ustvarjanje aplikacijske kode, ki je pripravljena za proizvodnjo, ne glede na to, katera družina krmilnikov se uporablja. Microchip Studio je še vedno na voljo in podprt za tiste, ki bolje poznajo tradicionalno razvojno okolje AVR.
Pomanjkanje čipov je pokazalo, da morajo podjetja sama nadzorovati svojo usodo, pri čemer proizvajalci čipov niso izjema. Nadzor nad ključnim vidikom dobavne verige, od intelektualne lastnine, zasnove jedra krmilnika, proizvodnega procesa, testiranja in sestavljanja, je nedvomna prednost pri poceni napravah z velikimi količinami. Zagotoviti, da so ti na voljo, je velika odgovornost, ki je ne gre jemati zlahka.
Opomba: Ime in logotip Microchip sta registrirani blagovni znamki podjetja Microchip Technology Incorporated v ZDA in drugih državah. Vse druge blagovne znamke, ki so morda tu omenjene, so last njihovih podjetij.
