Optymalny wybór układu to spore wyzwanie
Ponieważ nie ma jednego układu pasującego do każdego zastosowania, oferty producentów szybko się rozszerzają, tworząc rodziny zawierające dziesiątki zgodnych pinowo i programowo wersji. Niekiedy jest ich tak wiele, że wybór wariantu w zakresie interfejsów, pamięci, obudowy a także ważnych szczegółów, jak zakres temperatur pracy itd., wymaga posłużenia się arkuszem kalkulacyjnym lub specjalizowanym narzędziem online.
Niemniej wiele wersji i wariantów obudów pozwala dobrze dobrać układ do wymagań aplikacyjnych.
Specjalizacja jeszcze bardziej zwiększa asortyment i przekłada się na setki chipów w każdej z rodzin. To dobrze i źle. Dobrze, bo jest z czego wybierać, nie trzeba iść na kompromisy lub przepłacać, kupując chip, którego możliwości wykorzystamy jedynie w części. Wiele komponentów w ramach oferty producenta i rodziny zapewnia też łatwość migracji, czyli użycia innego, lepszego chipu, zamiast dotychczasowego, bez konieczności przerabiania mozaiki obwodu drukowanego lub zmiany oprogramowania.
Zestawienie najpopularniejszych architektur mikrokontrolerów na rynku polskim
W porównaniu z analogicznym zestawieniem sprzed trzech lat AVR-y i PIC-e zamieniły się miejscami na wykresie (niemniej obie te pozycje stanowią ofertę firmy Microchip), znaczenie MSP430 TI zauważalnie się zmniejszyło, a potencjał rozwiązań Renesasa, NXP/Freescale lub klonów 51 stanowi pomijalny margines. Na wykresie dominują układy ARM Cortex, ale pozycja silniejszych jednostek ARM też jest wysoka. Można powiedzieć, że rynek się polaryzuje. Jeden biegun stanowią układy z rdzeniem ARM Cortex, drugi rozwiązania Microchipa i ST Micro.
Do minusów zaliczyć można to, że wybór jednostki najlepszej do danej aplikacji przestaje być łatwy. Póki wybór układu dotyczy danej rodziny, zestawienie parametrów ma formę jednej strony w arkuszu i daje się jakoś objąć. Wybór się komplikuje, gdy trzeba dobrać układ w ramach jednego producenta, a więc zwykle spośród wielu rodzin. Jeszcze gorzej jest, gdy nawet wybór producenta jest sprawą otwartą. Wówczas wybór to prawdziwa loteria.
W ramach jednego producenta wybór mikrokontrolera zwykle ułatwiają narzędzia online, konfiguratory i selektory. W jeszcze większej perspektywie układy pomagają wybrać dystrybutorzy. Pracownicy działów wsparcia technicznego mają nie tylko wiedzę techniczną, ale także dostęp do informacji na temat dostępności poszczególnych wersji, planowanego wycofania z oferty i podobnych aspektów biznesowych.
Jerzy Kozieł
Head of R&D w firmie Masters
- Jakie zjawiska w obszarze aplikacji IoT przyciągają uwagę w ostatnim czasie?
W zakresie IoT należy zwrócić szczególną uwagę na nowy dynamicznie rozwijający się obszar układów zintegrowanych zawierających zarówno transceiver radiowy, jak i w pełni programowalny mikrokontroler do aplikacji IoT wspierającej urządzenie. Rozwój tego typu układów spowodowany jest przede wszystkim oczekiwaniami dalszego postępu w dziedzinie miniaturyzacji układów oraz redukcji kosztów, co zapewnia nowe możliwości adaptacyjne.
Układy zintegrowane oznaczają nowe możliwości miniaturyzacji układów IoT. Poprzez zwolnienie z powierzchni PCB obszaru zarezerwowanego dla kilku układów wraz z połączeniami pomiędzy nimi, obszar ten można przeznaczyć na nowe funkcje, np. dla sensorów. Wszędzie tam, gdzie zastosowanie transmisji danych w paśmie radiowym jest konieczne, a wymiary urządzenia muszą być niewielkie, użycie układów zintegrowanych może przesądzić o sukcesie.
Obecnie powszechnie stosowanym mikrokontrolerem w tego typu układach zintegrowanych jest architektura Cortex-M4 i M0 umożliwiająca zaawansowane tworzenie aplikacji IoT. Układy zapewniają szeroki dostęp do urządzeń peryferyjnych, w tym 12-bitowe ADC, SPI, I²C, I²S, UART, PDM i PWM.
Dzięki temu od strony realizacji nie ograniczają w żaden sposób rozwiązania. Należy dodać, że tego typu układy oferują dostęp do standardów Bluetooth 5.0, ZigBee, Thread, LoRa, a także LTE Cat. M1 / NB IoT w przypadku rozwiązań typu moduły, które są opracowane w szczególności z myślą o energooszczędnych rozwiązaniach IoT.
|
