Peryferia, bezprzewodowość

Wraz z każdą kolejną generacją i nową architekturą mikrokontrolery zawierają coraz więcej zaawansowanych obwodów peryferyjnych przeznaczonych do realizacji typowych zadań, jak współpraca z czujnikami (wzmacniacz operacyjny), do komunikacji bezprzewodowej, ze sterownikiem przycisków dotykowych, z wysokorozdzielczym przetwornikiem A/C, blokiem kryptograficznym, kontrolerem wyświetlacza i tak dalej. Ważne są interfejsy jak SPI, I²C, I²S, UART, PDM i PWM i przetworniki ADC o rozdzielczości min. 12 bitów. Wymagania rynku są takie, że z czasem bloków peryferyjnych będzie jeszcze więcej, bo zawsze rozwiązanie maksymalnie zintegrowane będzie w centrum uwagi, nie tylko z uwagi na cenę.

Zestawienie potrzeb klientów w zakresie mikrokontrolerów

 

Długoterminowa dostępność chipów znalazła się na szczycie zestawienia, w którym ponownie pytaliśmy o preferencje wyboru mikrokontrolerów przez klientów, tylko tym razem pod nieco innym kątem. Mniej popularne układy zawsze wypadały po pewnym czasie z oferty, ustępując miejsca nowym rozwiązaniom i jest to rzecz naturalna. Ale zjawisko to przybrało na sile w ostatnich latach, gdyż producenci, aby złagodzić problemy z niedostępnością, starali się jak najbardziej poprawić efektywność linii produkcyjnych. Dla firm OEM krótszy czas życia układu to kłopot, gdyż wiele aplikacji profesjonalnych produkowanych jest długo. Nic więc dziwnego, że parametr "longevity" opisujący liczbowo czas, przez jaki dany układ będzie dostępny, stał się bardzo istotny.

Na trzecim miejscu zestawienia mamy bogactwo układów peryferyjnych, a więc dodatków wbudowanych w strukturę mikrokontrolera. Peryferia są istotne, gdyż w wielu przypadkach zasoby MCU tworzą całość warstwy sprzętowej aplikacji, takiej jak IoT.

Silnie połączona z tematyką mikrokontrolerów jest komunikacja bezprzewodowa, co wynika z ekspansji aplikacji IoT oraz popularności połączeń tego typu w każdej dziedzinie techniki. Mikrokontrolery w postaci SoC z transceiverem RF, Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, LoRa, LTE przebijają się coraz częściej w aplikacjach, pozwalają łatwo zrealizować wiele typowych aplikacji. Przy wykorzystaniu projektów referencyjnych, narzędzi i oprogramowania dostarczanego przez producentów można to zrobić szybko i bez ryzyka niepowodzenia badań EMC, badania zgodności z przepisami itd. Na rynku komunikacji bezprzewodowej jest zbyt wiele standardów i ciągle pojawiają się nowe. Inwestycja w konkretne rozwiązanie standardowe oznacza niestety większą komplikację i koszty, a wiele z projektów i aplikacji nie musi mieć takiej zgodności, bo stanowi system zamknięty lub własnościowy. Moduły radiowe wbudowane w mikrokontrolery działają w bezpłatnych pasmach ISM i mają znakomite parametry. Pozwalają na pracę w różnych pasmach częstotliwości od 433 MHz do 2,4 GHz, mają możliwość pracy w systemie punkt-wielopunkt, umożliwiają ustawianie parametrów, oferują tryby oszczędzania energii. Wartość dodana do aplikacji związana z ich wykorzystaniem jest z pewnością istotna, zwłaszcza w komplecie z mikrokontrolerem. Przykładem takiego rozwiązania jest m.in. mikrokontroler ESP32 od firmy Espressif, który zdobył ogromną popularność i doczekał się nowych wersji.

Przegląd w tabeli

Tabelaryczny przegląd ofert w przypadku mikrokontrolerów wydaje się niemożliwy do realizacji. Za dużo mamy architektur, wersji, peryferii, specjalizacji aplikacyjnych i podobnych szczegółów, aby rzetelnie ująć to w kompaktowej formie. Zamiast tego prezentujemy profile dostawców, ich obszary kompetencji i aktywności, zakres wsparcia, jaki proponują klientom, a także oceniamy skalę specjalizacji w tej tematyce. Liczymy, że takie podejście będzie bardziej użyteczne.

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród firm handlowych oferujących mikrokontrolery w Polsce.