Microchip 8位CIP MCU注入嵌入式设计新能量

本刊记者 杨迪娜

从Intel公司制造的第一个4位MCU开始，8位、16位、32位、64位 MCU纷纷登上历史舞台。很多人曾预言：8位MCU会消亡。可是在32位MCU占据主流市场、64位异军突起冲击高端服务器市场的时代，8位MCU的出货量仍占据8～32位MCU出货量市场的40%左右。8位架构仍是应用最为广泛的架构。

激流勇进的Microchip

在过去的20年中，多数8位MCU半导体厂商持续发布新的产品，但是这些产品并未有实质性的改变，仅仅是增加了存储容量、增多引脚数、提高了时钟速度和添加了更多同类外设而已。但是，嵌入式系统设计早已今非昔比，Micochip MCU8部门副总裁Steve Drehobl认为：8位MCU只有保持传统才是新设计的主要动力，嵌入式设计需要的是良好的熟悉度、丰富的代码资源以及良好的工具链延展性；客户在应用MCU的同时，并不需要变化剧烈的内核；开发新产品时，软件验证的工作比设计本身会耗费更多时间。

针对上述关键问题，Micochip发布了具有独立于内核的外设（CIP）的创新型8位PIC单片机产品组合。设计人员可以组合使用这些CIP来实现多种应用功能的自主执行，同时它们也可以和越来越多的集成智能模拟外设进行互连。由于这些功能是在硬件而非软件中确定而可靠地执行，因此CIP大幅提升了系统性能，远远超越了传统的MCU产品。

可独立于内核的智能外设CIP

纵观8位MCU发展历史，最初半导体研发厂商以ASIC即软件为中心的设计时，会遭遇扩展性有限的瓶颈，而发展到以MHz与存储方式为主即硬件为中心的设计时，会面临串行处理复杂、功耗大、调试时间复杂的窘境。

现今，Micochip新研发的CIP可以很好地解决上述软硬件均衡的问题。其可通过外设互联各个系统，支持它们的功能实现，并保持内核的独立性，其关键的创新点有两个：外核可处理不同的指令，而且无需借助内核，节省大量的传导时间；模拟处理的工作可并行完成。这样的优点是：具有CIP外设的8位MCU可以拥有更灵活的外设集成，如波形控制、时序与测量、安全性与监控、通信、逻辑与算术等。

软硬件均衡带来的好处

传统MCU只能采取串行处理方式。CPU接收到任务时，采取判断优先级的方式一步一步处理各项指令，既慢，又容易出错。8位PIC MCU（CIP）则会采取并行方式完成任务，外设可自行完成任务，之后通知CPU等待其指令，这样外设可自主处理复杂的任务，CPU等待结果然后发送指令，所有的外设都可随时随地地处理指令。应用均衡带来的优势为：在固件方面，可配置、可定制、设计更加快捷；独立于内核的外设使得并行功能性能增强，同时具有低功耗的特点。

嵌入式工程师的福音—MCC 3.0编程环境

Microchip发布了最新的3.0版免费图形编程环境MPLAB代 码配 置器 （MCC）（以下 简称 MCC3.0）。MCC3.0免费使用，其自动配置外设的功能让工程师们不必依赖数据手册，只需点击几下鼠标即可完成，而且硬件CIP免除了对复杂控制系统中各功能的验证需要，从而最大程度地缩短了开发周期。MCC 3.0可支持客户自行开发的库，客户可把他们的IP做在库里，交给第三方进行开发，这样客户的知识产权得以充分实现。

新技术带来8位MCU市场新生机

嵌入式工程师们在设计产品时，其实更希望使用熟悉程度好、可移植性强、延续性好的内核架构。

8位机依然能够在16位、32位MCU绞杀的市场环境中存活，究其客观原因，大部分嵌入式产品中，8位机就能满足嵌入式系统中80%～90%的基本需求，嵌入式产品最低的要求是能处理8位二进制数据或代码，众多的嵌入式产品从内核到开发工具都是以8位内核为基础的，市场的可视需求及其自身性价比决定了它依然能活跃在这个舞台上。随着移动互联技术的迅猛发展，具有CIP的8位MCU还可以在医疗领域中的即用即抛产品、汽车车灯照明产品中发挥更大的作用，工程师可根据产品特点搭建外设，较传统方式节省大量设计时间。

从2014年的8位MCU销售榜不难看出，Micochip、Renesas、Atmel、ST、NXP等大公司已经瓜分了76%的市场，竞争异常激烈。Microchip 8位MCU之所以能够领跑8位MCU市场，正是他们认真倾听市场声音、不断创新以满足客户需求的结果。