使用 PIC® 微控制器加快开发速度

在考虑用于你自己系统硬件设计的微控制器时,你需要考虑很多因素。尽管规格和性能度量很重要,它们仅仅反映了部分情况。

任何硬件设计工程师都能证实,开发、可扩展性以及出色的工程支持的简化对于任何基于微控制 (MCU) 的产品的成功退出都价值连城。Microchip 通过在 PIC MCU 产品系列中共享的外设支持解决了这些问题,因此代码变得更加具有重复使用性。简化开发的方法还有使用统一且完全免费的 MPLAB® 集成开发环境 (IDE),它支持所有的 PIC MCU。任何 PIC MCU 都必然配有大量技术文档、软件示例、硬件参考设计和高度响应的客户支持。

Microchip 是微控制器市场的领导者,提供整套微控制设备。8 位的 MCU 产品系列包括 PIC10、PIC12、PIC16 和 PIC18 系列 MCU。16 位的 MCU 产品系列包括 PIC24 MCU 和 dsPIC33 数字信号控制器 (DSCs)。32 位 PIC32 产品系列在 PIC 产品线中提供最出色的性能和最大的集成存储器,8 位 MCU 的针脚数量范围是从 6 到 100 针,16 位 MCU 的针脚数量范围是从 14 到 144 针,而 32 位 MCU 的针脚数量范围是从 28 到 144 针。性能包括从 8 位 MCU 中最大的 16 MIPS、到 16 位 MCU 中最大的 70 MIPS,直至 32 位 MCU 中最大的 330 DMIPS。集成闪速存储器(非挥发性)的存储器容量也有相似变化,涵盖 8 位的 0.5-128KB,16 位的 4-1024KB 和 32 位的 16KB 到 2MB MCU。

Microchip PIC MCU 提供现有的最大工作范围。供给电压输入从 1.8V 到 5.5V。部分设备产品系列支持最高 150°C 的环境温度。此外,eXtreme Low Power (XLP) 8 位和 16 位 PIC MCU 在各种封装尺寸提供行业领先的功耗表现。工作电流开始于仅 30 µA/MHz (8-bit) 和 150 µA/MHz (16-bit),而睡眠电流可低至 9 nA。如果目标是纯粹的性能,Microchip 的 16 位和 32 位 PIC MCU 产品系列提供行业最高的性能。如果最重要的是形状系数小,Microchip 还提供小到 8 针脚的 2 × 3 DFN 封装部件。Microchip 也不断增加其提供的产品类型:从 2009 年起已经在产品库中增添了超过 140 种新 PIC MCU,提供集成安全引擎、高级模拟性能与核心独立外部设备 (CIP) 等各种业内重要技术。低成本选择种类丰富,其中支持 USB 的 MCU 和 192 像素显示驱动器还不到 1 美元(批量购买)。

Microchip PIC MCU 生态系统的重要优势之一是在微控制器系列产品之间强大的可扩展性。部分集成外部设备可用于整个产品组合,例如捕捉/比较/PWM、定时器、比较器、I2C、SPI、 UART 和触觉传感。从 8 位 PIC16 MCU 系列产品开始,就可为 Intelligent Analog(Op Amp、DAC, 和 12 位 ADC)、USB、马达控制 和 分段 LCD 提供外设支持。PIC18 及以上设备支持 CAN 总线,而 PIC24 及以上设备也支持集成图片驱动器。PIC18 和 PIC32 MCU 产品系列提供以太网支持。这些集成外围设备不仅仅降低了 CPU 费用、更低的材料单 (BOM) 成本并实现了更小的系统 PCB 尺寸。

由于外部支持由许多 PIC MCU 产品系列共享,开发费用得以降低。此外,许多 PIC MCU 产品系列有着相同的引脚/封装尺寸。

因此,在互换 PIC MCU 设计时,开发代码无需改变。从而在设计开始时,系统架构师可花较少的时间考虑选择何种具体的 PIC MCU。随后的设计流程中,当你了解到更多关于产品的细节后,可轻松地调整微控制器的尺寸而不会令开发工作白费力气。使用相同引脚/尺寸的 MCU 甚至能够在不影响 PCB 布局的情况下调整大小。

正如之前所说,紧靠硬件规格无法挫败硬件/系统设计工程师。因此,认同 Microchip PIC MCU 超越其他替代解决方案的最有力观点可能是它们共享的开发环境。事实上,Microchip 丰富的产品组合(900+ 种元器件)中的每个 MCU 都得到了免费的 MPLAB IDE 支持。名为 MPLAB X IDE 的最新版本基于开源 NetBeans 平台。它包含对 Mac OS X®、Linux® 和 Microsoft Windows® 操作系统软件的跨平台支持。MPLAB X IDE 还包括新的功能,例如“一键”在 PIC MCU 上自动制作、编程并运行/排错代码,支持多个编程器版本/排错工具版本,以及改进了的 MPLAB GUI 用户界面。

MPLAB X IDE 可用于项目管理、代码开发、MCU 编程以及代码排错。它不仅为所有的 Microchip PIC MCU 的开发和排错提供单独的 IDE,还提供各种标准代码库,包括 TCP/IP 堆栈和 USB 驱动器。支持多种编程器,包括 MPLAB XC8(用于 8 位 PIC 设备的 C 语言编程器)、MPLAB XC16(用于 16 位 PIC 设备的 C 语言编程器)和 MPLAB XC32(用于 32 位设备的 C/C++ 语言编程器)。许多第三方设备(PICAXE 等)也支持 MPLAB IDE。本质上来说,这意味着代码可以轻松地在 MCU 之间移植,降低须开发的新代码数量并实现现有代码的重复使用。

及时的产品部署离不开出色的支持。Microchip 拥有数百名训练极为有素的应用工程师,他们可帮您为技术难题排错,并为 MCU 生态系统和软件工具内的更先进功能提供深入见解。Microchip 和它的全球销售网络为各种规模的客户提供支持。此外,PIC MCU 客户可使用无数的参考设计和低成本开发板,以实现快速的产品原型设计。许多参考软件程序可用于让您熟悉 MPLAB X IDE。Microchip 还提供各式各样的技术文档和应用说明书,用于为实现 PIC MCU 功能和性能提供完全的支持。Microchip 全面的培训资源甚至还可提供更多辅助,包括网络研讨会、实践培训课程、“午餐与学习”和客户大会。Microchip 的在线论坛提供了方便而简单的方法,让个人能够与这个拥有超过 60,000+ 名在自己的系统内使用 PIC MCU 的工程师和开发者的大型全球社区互动。

截止 2015 年,整个嵌入式系统市场继续壮大。电能表和能耗监测、照明、安全、汽车及智能手机配件等已有市场仍在扩大。医疗设备和物联网 (IoT) 设备等新市场为嵌入式系统带来更多应用之处。满足对种类如此繁多的嵌入式系统设计的需求将需要公司在多个不同产品线上借助内部软件和硬件开发。工程和开发资源须得到有效利用,以降低产品的上市时间。  为您的系统设计选择 Microchip PIC MCU 可为您带来行业领先的硬件性能、由针脚和代码兼容性带来的可扩展性、以及支持所有 Microchip MCU 的免费 MPLAB IDE 提供的更简单的平台独立代码开发。这样一来,您将受益于更简单的设计导入和开发资源的更有效利用,这将大大加快你的产品市场投放。

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