通過完整的嵌入式設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)加速設(shè)計(jì)

在電子行業(yè)中具有競(jìng)爭(zhēng)力意味著盡快將具有創(chuàng)新功能的新解決方案推向市場(chǎng)。設(shè)計(jì)創(chuàng)新功能并加快上市時(shí)間在很大程度上取決于用于原型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)新設(shè)備的硬件和軟件工具的復(fù)雜性。將工程資源用于構(gòu)建工具鏈和集成來自多個(gè)供應(yīng)商的解決方案可能會(huì)給已經(jīng)復(fù)雜的流程增加不必要的開銷。Microchip擁有功能齊全的工具和資源生態(tài)系統(tǒng)，可降低每個(gè)產(chǎn)品開發(fā)階段的工程負(fù)擔(dān)，提供硬件和軟件解決方案，使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒏鄷r(shí)間花在創(chuàng)新上，減少設(shè)計(jì)物流時(shí)間。

與電子設(shè)備相關(guān)的獨(dú)特性和創(chuàng)新性通常是原始創(chuàng)造力和大量工程資源投資的產(chǎn)物，這些投資將最初只是一個(gè)想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。不幸的是，當(dāng)工程團(tuán)隊(duì)能夠開始創(chuàng)新時(shí)，通常需要過多的精力和工程資源才能達(dá)到產(chǎn)品開發(fā)的某個(gè)點(diǎn)。由于需要依靠廣泛的供應(yīng)商和軟件工具（其中許多既不簡(jiǎn)單易用，也不開箱即用）將產(chǎn)品從原型推向生產(chǎn)，該過程可能會(huì)進(jìn)一步復(fù)雜化。

通常，工程團(tuán)隊(duì)或開發(fā)團(tuán)隊(duì)需要從嵌入式控制器開發(fā)板、附件和外設(shè)開始，以試驗(yàn)功能并生成概念驗(yàn)證。下一步是確定開發(fā)更能代表生產(chǎn)模型的原型所需的硬件和軟件工具。在這個(gè)階段，可能需要一套全新的硬件和軟件工具，將硬件和軟件開發(fā)費(fèi)用用于概念驗(yàn)證。這意味著團(tuán)隊(duì)將不得不重新投入資源來創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)流程。在原型設(shè)計(jì)和測(cè)試階段，可能會(huì)進(jìn)行額外的硬件和軟件更改，這通常會(huì)延長(zhǎng)早期產(chǎn)品開發(fā)過程，因?yàn)?a target="_blank">工程師和開發(fā)人員會(huì)花費(fèi)額外的資源來熟悉并為新硬件制定工具鏈。

隨著設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從工程量增加到生產(chǎn)量，也可能會(huì)發(fā)生額外的硬件和軟件變化。有時(shí)，這可能需要對(duì)硬件和軟件進(jìn)行另一輪更新，或者犧牲最終產(chǎn)品的性能和/或功能，以避免與重新設(shè)計(jì)相關(guān)的時(shí)間和成本。合規(guī)性測(cè)試和早期客戶反饋可能需要對(duì)設(shè)計(jì)和軟件進(jìn)行更多更新。

此外，在下一代設(shè)備或產(chǎn)品線擴(kuò)展的下一個(gè)設(shè)計(jì)周期中，可能必須重復(fù)此過程。構(gòu)建工具鏈和熟悉硬件平臺(tái)的大部分工作可能也必須重新設(shè)計(jì)，因?yàn)橄乱粋€(gè)產(chǎn)品的性能和功能要求可能與以前開發(fā)的產(chǎn)品沒有充分重疊。投入工程資源學(xué)習(xí)硬件平臺(tái)和構(gòu)建工具鏈的時(shí)間和成本可能會(huì)持續(xù)進(jìn)行，除非設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)選擇具有全面支持的半導(dǎo)體供應(yīng)商。ORT 生態(tài)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)代碼重用，并減輕產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段以及更新產(chǎn)品以滿足新設(shè)計(jì)要求時(shí)不斷變化的需求的負(fù)擔(dān)。本文深入探討了Microchip的微控制器（MCU）、微處理器（MPU）、附件、外設(shè)和設(shè)計(jì)解決方案生態(tài)系統(tǒng)，這些生態(tài)系統(tǒng)是從頭開始構(gòu)建的，旨在幫助設(shè)計(jì)人員輕松實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施，以創(chuàng)建最新的電子設(shè)備。

設(shè)計(jì)環(huán)境

在產(chǎn)品開發(fā)的概念驗(yàn)證和原型設(shè)計(jì)階段，開發(fā)和評(píng)估平臺(tái)通常需要花費(fèi)大量精力。花費(fèi)大量時(shí)間讓工程和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)熟悉硬件和軟件平臺(tái)，這些平臺(tái)可能能夠提供產(chǎn)品描述的性能和功能要求。在許多情況下，很難找到兼容的附件或外圍設(shè)備來為選定的硬件平臺(tái)添加功能。因此，可能需要額外的工程資源來開發(fā)在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)此功能所需的硬件。

就Microchip的嵌入式設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)而言，選擇和試驗(yàn)公司產(chǎn)品的大部分負(fù)擔(dān)都被消除了。Microchip的低成本和低學(xué)習(xí)曲線好奇號(hào)開發(fā)板與數(shù)百種MikroElektronika的Click板?兼容，以添加特定于應(yīng)用的特性和功能。Microchip的Explorer開發(fā)板是功能更齊全的開發(fā)板，可通過一系列通用接口進(jìn)行擴(kuò)展，從而可以添加處理器專用插件模塊（PIM），用于交換MCU、點(diǎn)擊板和PICtail? Plus子板，以評(píng)估和開發(fā)各種應(yīng)用。Microchip還提供一系列可擴(kuò)展且易于使用的評(píng)估板，例如專門用于AVR?和基于Arm?的SAM MCU的Xplained板，用于評(píng)估和設(shè)計(jì)應(yīng)用。

參考設(shè)計(jì)和特定應(yīng)用硬件 構(gòu)建可靠的概念驗(yàn)證或原型有時(shí)涉及從頭開始開發(fā)特定于應(yīng)用的硬件。此外，根據(jù)應(yīng)用程序的不同，在應(yīng)用程序領(lǐng)域中可能有許多類似的常見功能和硬件方面。通常，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須在早期設(shè)計(jì)階段重新發(fā)明輪子，這可能會(huì)不想要地延長(zhǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。幸運(yùn)的是，Microchip的設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)包括與Microchip開發(fā)板兼容的特定應(yīng)用硬件。

Microchip還為關(guān)鍵應(yīng)用提供功能齊全且經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試的參考設(shè)計(jì)。其中包括太陽(yáng)能微型逆變器和振動(dòng)網(wǎng)狀霧化器等示例，其中包括完整而詳細(xì)的電路圖、功能模型、電路板和經(jīng)過測(cè)試的代碼。這些參考設(shè)計(jì)使開發(fā)人員能夠快速測(cè)試想法并使用開發(fā)硬件和軟件解決方案實(shí)現(xiàn)功能，從而無需在概念驗(yàn)證甚至關(guān)鍵應(yīng)用程序的原型上投入資源。

此外，Microchip還提供數(shù)百種應(yīng)用規(guī)格C 硬件板和卡，適用于從電機(jī)控制到觸摸控制的近 50 種先進(jìn)應(yīng)用類別。這些板和卡與Microchip的開發(fā)和評(píng)估板兼容，并包含代碼示例，使設(shè)計(jì)人員能夠快速調(diào)整現(xiàn)有解決方案以滿足其需求。硬件板中還有入門套件，例如 BLDC 高壓電機(jī)控制套件和用于數(shù)字電源的 MPLAB? 入門套件，它們支持使用板載編程器/調(diào)試器以及最新商業(yè)解決方案的硬件和功能進(jìn)行開箱即用的原型設(shè)計(jì)。

成熟的工具和生產(chǎn)就緒的軟件

前面的部分為Microchip生態(tài)系統(tǒng)建立了廣泛的硬件基礎(chǔ)，但現(xiàn)代電子產(chǎn)品開發(fā)還有另一個(gè)同樣重要的組成部分：軟件開發(fā)工具。除了Microchip的硬件生態(tài)系統(tǒng)外，還有一個(gè)互補(bǔ)和兼容的軟件設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)，其中包括易于使用和易于學(xué)習(xí)的圖形編程軟件，功能齊全且免費(fèi)的開發(fā)環(huán)境，嵌入式軟件開發(fā)框架，編譯器，API和能夠進(jìn)行高端代碼優(yōu)化的設(shè)計(jì)軟件。

精選Microchip軟件設(shè)計(jì)工具

? MPLAB X IDE - 用于嵌入式微控制器代碼開發(fā)的全功能集成開發(fā)環(huán)境 （IDE） - 基于 Apache 軟件基金會(huì)的開源 NetBeans IDE

- 可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu) - 完全支持Microchip的PIC MCU和dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器（DSC??）

- 支持許多AVR?和SAM設(shè)備MPLAB Xpress 基于云的 IDE

- 免費(fèi)的在線開發(fā)環(huán)境，無需

安裝或系統(tǒng)配置 - 包括 MPLAB X IDE 最流行的功能 - 易于在 MPLAB Xpress 和 MPLAB X IDE之間轉(zhuǎn)換;PIC MCU 新用戶的理想選擇 - 集成 MPLAB 代碼配置器 - 兼容：MPLAB Xpress 評(píng)估板、好奇號(hào)板、Explorer 16/32 板和 PICkit? 4 編程器/調(diào)試器 - 社區(qū)功能支持共享、交換和使用共享代碼存儲(chǔ)庫(kù)

? MPLAB 代碼配置器 （MCC）

- 免費(fèi)的圖形編程環(huán)境，可生成易于理解的 C 代碼

- C代碼可以很容易地用于各種項(xiàng)目

- 可用于配置各種外設(shè)和功能

- 支持 8 位、16 位和 32 位 PIC MCU 和 MikroElektronica 點(diǎn)擊板

- 合并到 MPLAB Xpress IDE 和 MPLAB X IDE中 ? MPLAB Harmony

- 靈活、抽象、完全集成的嵌入式軟件開發(fā)框架

- 支持 32 位 PIC MCU

- 模塊化，面向?qū)ο?，并支持使用?shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS） - 與 MPLAB X IDE 配合使用 - 包括所見即所得的編輯器與MPLAB Harmony Graphics Suite （MHGS）

? MPLAB XC 編譯器 - 軟件開發(fā)編譯的綜合解決方案

-

支持 MPLAB XC8 中的所有 PIC 和 AVR 器件，支持 MPLAB XC16 中的所有 16 位 PIC 和 dsPIC DSC，支持 MPLAB XC32 中的所有 32 位 PIC 和 SAM 器件 - 免費(fèi)版包括用于減少代碼大小和增強(qiáng)速度的優(yōu)化功能

- PRO 許可證可用于需要最大代碼減少和最佳性能的設(shè)計(jì)。

? Atmel Studio IDP （Atmel Studio 7） - 用于開發(fā)和調(diào)試所有 AVR 和 SAM MCU 的集成開發(fā)平臺(tái) （IDP）

- 包括 Atmel Gallery，這是一個(gè)在線應(yīng)用商店，其中包含由 Microchip 和第三方工具供應(yīng)商

開發(fā)的插件 ? Atmel START

- 免費(fèi)的基于 Web 的工具，用于為 AVR 和 SAM MCU 的嵌入式應(yīng)用選擇和配置軟件組件

- 包括驅(qū)動(dòng)程序、中間件、設(shè)備、IDE 等的選擇。

- 廣泛的示例庫(kù)集，可供學(xué)習(xí)或從代碼示例和經(jīng)過專業(yè)測(cè)試的軟件庫(kù)開始

除了硬件平臺(tái)和軟件工具外，Microchip還提供大量專業(yè)開發(fā)和測(cè)試的代碼示例和軟件庫(kù)，可隨時(shí)在線訪問和下載。這些庫(kù)的例子是MPLAB Harmony TCP/IP堆棧和MCC USB堆棧。Harmony TCP/IP Stack，包括幾個(gè)常用應(yīng)用層的模塊，如HTTP，SMTP，SNMP，Telnet，TFTP等，為創(chuàng)建嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供了基礎(chǔ)。MCC 內(nèi)部的 USB 堆棧為嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)人員提供了一個(gè)框架，以便輕松開發(fā) USB 設(shè)備和功能。它支持各種 USB 設(shè)備類別、實(shí)例、配置和 USB 外設(shè)，并隨時(shí)促進(jìn) RTOS 環(huán)境。

在產(chǎn)品開發(fā)的每個(gè)階段提供設(shè)計(jì)支持 在邏輯設(shè)計(jì)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)人員在文檔和故障排除上浪費(fèi)無數(shù)時(shí)間的情況并不少見。通常，設(shè)計(jì)人員可能很難與器件供應(yīng)商聯(lián)系技術(shù)支持或工程師，這通常會(huì)增加沮喪和寶貴工程資源的損失。Microchip通過支持一個(gè)非?；钴S和工程師支持的用戶論壇，以及提供技術(shù)支持門戶，使客戶能夠直接與Microchip的支持人員合作，從而規(guī)避了這些問題。Microchip的IDE還直接在其菜單中提供了指向有用論壇頁(yè)面和其他支持資源的鏈接。隨著電子和邏輯器件的范圍和復(fù)雜性不斷增加，獲得專業(yè)工程社區(qū)的支持可能是克服設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)障礙的關(guān)鍵方面，而無需花費(fèi)無數(shù)小時(shí)和不眠之夜，這在試圖滿足最后期限的設(shè)計(jì)師和開發(fā)人員中太常見了。

結(jié)論

就像產(chǎn)品的消費(fèi)者和最終用戶一樣，設(shè)計(jì)工程師和開發(fā)人員也在尋求硬件和軟件工具供應(yīng)商的更多選擇、靈活性和支持。這可以通過提供多樣化的邏輯設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。CES、附件、外設(shè)、軟件工具和開發(fā)支持，Microchip 通過其專業(yè)、行業(yè)領(lǐng)先的硬件和軟件工具、社區(qū)和其他支持資源，可以輕松訪問這些支持。

審核編輯：郭婷