Wenn Sie einen Mikrocontroller für die Hardware Ihres Systems auswählen, müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Obwohl Spezifikationen und Performance-Metriken wichtig sind, erzählen diese Zahlen nur einen Teil der Geschichte.
Jeder Hardware-Designer kann bestätigen, dass die Einfachheit von Entwicklung und Skalierbarkeit sowie die exzellente technische Unterstützung von unschätzbarem Wert für die erfolgreiche Realisierung eines Mikrocontroller-basierten Produkts sind. Microchip setzt an dieser Stelle an. Die Unterstützung von Peripheriegeräten ist innerhalb der PIC-MCU-Produktfamilie gleich aufgebaut, sodass mehr Code wiederverwendbar ist. Die Entwicklung wird auch über eine einheitliche und völlig frei zugängliche MPLAB®-IDE (Integrated Development Environment, integrierte Entwicklungsumgebung) vereinfacht, die alle PIC-MCUs unterstützt. Und natürlich gehören zu jeder PIC-MCU eine Vielzahl von technischen Dokumentationen, Softwarebeispielen, Hardware-Referenzdesigns sowie eine reaktionsschnelle Kundenunterstützung.
Microchip ist ein führendes Unternehmen im Mikrocontroller-Markt und bietet eine vollständige Palette von Mikrocontrollern an. Die 8-Bit-MCU-Familien umfassen die MCU-Serien PIC10, PIC12, PIC16 und PIC18. Die 16-Bit-Familien umfassen PIC24-MCUs und Digitale Signalcontroller (DSCs) der Reihe dsPIC33. Die 32-Bit PIC32-Familie bietet die höchste Leistung und den größten integrierten Speicher der PIC-Produktlinie. 8-Bit-MCUs verfügen über eine Pin-Anzahl von 6 bis 100 Pins, 16-Bit-MCUs verfügen über eine Pinzahl von 14 bis 144 und 32-Bit-MCUs verfügen über eine Pinzahl von 28 bis 144. Die Leistung reicht von maximal 16 MIPS bei 8-Bit-MCUs über maximal 70 MIPS in 16-Bit-MCUs bis zu einem Maximum von 330 DMIPS für 32-Bit-MCUs. Die Kapazität des integrierten Flash-Speichers (nicht flüchtig) variiert in ähnlicher Weise von 0,5 bis 128 KB für 8-Bit-, von 4 bis 1024 KB für 16-Bit- und 16 KB bis 2 MB für 32-Bit-MCUs.
Microchip PIC-MCUs bieten die breitesten Betriebsbereiche. Der Versorgungsspannungseingang kann von 1,8 V bis 5,5 V betragen. Einige Bausteinfamilien unterstützen eine Umgebungstemperatur bis zu 150 °C. Zusätzlich bieten die die eXtreme Low Power (XLP) 8-Bit- und 16-Bit-PIC-MCUs branchenführend niedrigen Energieverbrauch über eine breite Palette von Gehäusegrößen. Betriebsströme beginnen bei nur 30 µA/MHz (8 Bit) und 150 µA/MHz (16 Bit). Die Ruheströme liegen bei gerade einmal nur 9 nA. Wenn direkte Leistungsentfaltung das Ziel ist, bieten die Microchip 16-Bit- und 32-Bit-PIC-MCU-Familien die branchenweit höchste Leistung. Wenn kleine Formfaktoren von größter Bedeutung sind, stehen Gehäusemaße wie das achtpolige 2 × 3-DFN zur Verfügung. Microchip verbessert sein Produktangebot weiterhin: Seit 2009 wurden mehr als 140 neue PIC-MCUs zum Produktportfolio hinzugefügt, außerdem eine Reihe von branchenkritischen Technologien wie integrierte Sicherheits-Engines, fortschrittliche analoge Funktionen und Core Independent Peripherals (CIP). Low-Cost-Optionen gibt es zuhauf, mit MCUs, die USB und 192-Pixel-Anzeigetreiber unterstützen und bei entsprechenden Stückzahlen weniger als 1 USD kosten.
Ein wichtiger Vorteil des Microchip PIC-MCU-Ökosystems ist die starke Skalierbarkeit zwischen den Mikrocontroller-Familien. Einige integrierte Peripheriekomponenten stehen über das gesamte Portfolio zur Verfügung, wie etwa Capture, Compare, PWM, Timer, Komparatoren, I2C, SPI, UART und Touch Sensing. Beginnend mit der 8-Bit-MCU-Familie PIC16 steht Peripherie-Unterstützung für intelligente Analogbausteine (Operationsverstärker, Digital-Analog-Wandler und 12-Bit-Analog-Digital-Wandler), USB, Motorsteuerung und segmentierte LCD-Anzeigen zur Verfügung. PIC18-Geräte und höher unterstützen CAN-Bus. PIC24-Geräte und höher unterstützen außerdem integrierte Grafiktreiber. Ethernet-Unterstützung ist für die MCU-Familien PIC18 und PIC32 verfügbar. Diese integrierten Peripheriebausteine leisten mehr, als die CPU-Belastung zu reduzieren, die Stüclliste zu verkürzen und geringere Platinengrößen zu ermöglichen.
Da die Peripherie-Unterstützung bei den meisten Mitgliedern der PIC-MCU-Familien gleich strukturiert ist, gibt es weniger Entwicklungsaufwand. Darüber hinaus haben viele PIC-MCU-Familien dieselbe Anschlussbelegung.
Daher muss der Entwicklungscode nicht geändert werden, falls das PIC-MCU-Design gewechselt wird. Als Ergebnis muss der Systemarchitekt weniger Zeit für die Auswahl der PIC-MCU aufwenden. Wenn später im Designzyklus später mehr Einzelheiten über das Produkt bekannt sind, kann der Mikrocontroller leicht und ohne Verlust von Entwicklungsaufwand skaliert werden. MCUs mit der gleichen Anschlussbelegung und Gehäusebauform können sogar ohne Auswirkungen auf das Platinenlayout skaliert werden.
Wie bereits angedeutet, gewinnen Hardwarespezifikationen allein nicht über den Hardware-/Systementwickler. Deshalb ist das vielleicht überzeugendste Argument für die Microchip PIC-MCUs gegenüber alternativen Lösungen ihre gemeinsame Entwicklungsumgebung. In der Tat wird jede MCU innerhalb des wachsenden Produktportfolios von Microchip (über 900 Komponenten) von der frei erhältlichen MPLAB-IDE unterstützt. Die neueste Version, bekannt als MPLAB X IDE, basiert nun auf der Open-Source-Plattform NetBeans. Sie umfasst plattformübergreifende Unterstützung für Mac OS X ®, Linux® und Microsoft Windows®-Betriebssystemsoftware. MPLAB X IDE enthält außerdem neue Funktionen wie „One Click“ für die automatische Erstellung, Programmierung und Ausführung bzw. das Debugging von Code auf der PIC-MCU, Unterstützung für mehrere Compiler-Versionen/Debug-Tool-Versionen und Verbesserungen an der Benutzeroberfläche der MPLAB-GUI.
MPLAB X IDE kann für das Projektmanagement, die Code-Entwicklung, die MCU-Programmierung und auch das Code-Debugging verwendet werden. Diese Software bietet nicht nur eine einzige IDE für Entwicklung und Debugging aller Microchip-PIC-MCUs, sondern auch eine breite Palette von Standard-Code-Bibliotheken, einschließlich TCP/IP-Stacks und USB-Treibern. Viele Compiler werden unterstützt, einschließlich MPLAB XC8 (C-Compiler für 8-Bit-PIC-Geräte), MPLAB XC16 (C-Compiler für 16-Bit-PIC-Geräte) und MPLAB XC32 (C/C ++ Compiler für 32-Bit-Geräte). Die MPLAB-IDE wird auch von vielen Geräten von Drittanbietern (PICAXE usw.) unterstützt. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass der Code zwischen MCUs einfach portierbar ist. Dies verringert die Menge an an neuem Code, der entwickelt werden muss, und ermöglicht die Wiederverwendung von vorhandenem Code.
Hervorragende Unterstützung ist eine Notwendigkeit für die rechtzeitige Produkteinführung. Microchip beschäftigt Hunderte gut ausgebildeter Applikationsingenieure, die bei der Fehlersuche sowie bei technischen Fragen helfen und Einblicke in die erweiterten Funktionen des Ökosystems von MCUs und Softwaretools bieten können. Microchip und sein weltweites Vertriebsnetz bieten Unterstützung für Kunden aller Größen. Darüber hinaus haben PIC-MCU-Kunden Zugriff auf zahlreiche Referenzdesigns und Low-Cost-Entwicklungs-Boards für schnelles Produkt-Prototyping. Viele Beispiel-Softwareprogramme stehen zur Verfügung, um sich mit der MPLAB X-IDE vertraut zu machen. Microchip bietet umfangreiche technische Dokumentation und Anwendungshinweise für gründliche Unterstützung bei der Implementierung von PIC-MCU-Funktionen und -Fähigkeiten. Noch mehr Unterstützung steht durch die umfassenden Schulungsressourcen von Microchip zur Verfügung. Diese umfassen Web-Seminare, Hands-on-Schulungen, geführte Arbeitsgruppen und Kundenkonferenzen. Microchip-Online-Foren bieten eine bequeme und einfache Möglichkeit für Einzelne, sich mit einer großen, globalen Gemeinschaft von mehr als 60.000 Ingenieuren und Entwicklern auszutauschen.
Mit Stand 2015 wird der gesamte Markt der eingebetteten Systeme weiter wachsen. Bereits bestehende Märkte wie Stromzähler und Überwachung, Beleuchtung, Sicherheit, Automobiltechnik und Smartphone-Zubehör gewinnen an Volumen. Neue Märkte wie medizinische Instrumente und das Internet der Dinge (IoT) versprechen noch mehr Anwendungen für eingebettete Systeme. Dieser Bedarf an einer solchen Vielfalt von eingebetteten Systemen verlangt von den Unternehmen, interne Software und auch die Hardware für mehrere Produktlinien parallel zu nutzen. Konstruktions- und Entwicklungsressourcen müssen effizient für eine reduzierte Time-to-Market des Produkts genutzt werden. Microchip PIC-MCUs für Ihr Systemdesign bieten Ihnen branchenführende Hardwareleistung, Skalierbarkeit aufgrund von Anschluss- und Codekompatibilität sowie einfachere, plattformunabhängige Code-Entwicklung über die frei verfügbare MPLAB-IDE, die alle Microchip-MCUs unterstützt. Als Ergebnis profitieren Sie von einfacherem Design-in und effizienterer Nutzung der Ressourcen für die Entwicklung. Damit gelingt es, Ihr Produkt schneller auf den Markt zu bringen.
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