Quando si considera un microcontroller per la progettazione hardware del sistema, occorre considerare molti fattori. Sebbene le specifiche e le metriche relative alle prestazioni siano importanti, non sono tutto.
Qualsiasi ingegnere di progettazione hardware può confermare che semplicità di sviluppo, scalabilità e supporto tecnologico sono indispensabili per il successo di qualsiasi prodotto basato su microcontroller (MCU). Microchip risponde a queste problematiche tramite il supporto di periferiche condivise all'interno della famiglia di prodotti, in modo da rendere il codice maggiormente riutilizzabile. Anche lo sviluppo è semplificato tramite un ambiente di sviluppo integrato (IDE) MPLAB® unificato e completamente gratuito che supporta tutte le MCU PIC. Inoltre, ovviamente, ogni MCU PIC viene fornita con ampie risorse di documentazione tecnica, esempi software, progetti di riferimento hardware e servizio clienti prontamente reattivo.
Microchip è un leader nel settore dei microcontroller e offre una gamma completa di dispositivi a microcontroller. Le famiglie di MCU a 8 bit includono le serie PIC10, PIC12, PIC16 e PIC18. Le famiglie a 16 bit includono MCU PIC24 e DSC (Digital Signal Controller) dsPIC33. La famiglia a 32 bit offre le massime prestazioni e le più ampie memorie integrate nella linea di prodotti PIC, le MCU a 8 bit presentano un numero di pin compreso tra 6 e 100, le MCU a 16 bit un numero di pin compreso tra 14 e 144 e le MCU a 32 bit un numero di pin compreso tra 28 e 144. Le prestazioni variano da un massimo di 16 MIPS nelle MCU a 8 bit a un massimo di 70 MIPS nelle MCU a 16 bit, fino a un massimo di 330 DMIPS per le MCU a 32 bit. La capacità di memoria Flash integrata (non volatile) presenta intervalli analoghi, con un range tra 0,5 e 128 KB per le MCU a 8 bit, tra 4 e 1024 KB per le MCU a 16 bit e tra 16 KB e 2 MB per le MCU a 32 bit.
Le MCU PIC Microchip offrono i più ampi range di esercizio disponibili. La tensione di alimentazione può variare da 1,8 V a 5,5 V. Alcune famiglie di dispositivi supportano una temperatura ambiente fino a 150°C. Inoltre, le MCU PIC a 8 e 16 bit eXtreme Low Power (XLP) offrono prestazioni di consumo energetico leader nel settore per un intero range di dimensioni. I valori di corrente di esercizio partono da appena 30 µA/MHz (8 bit) e 150 µA/MHz (16 bit), mentre la corrente in stand-by risulta di soli 9 nA. Se l'obiettivo sono prestazioni senza compressi, le famiglie di MCU PIC Microchip a 16 e 32 bit offrono le massime prestazioni del settore. Se sono fondamentali fattori di forma ridotti, sono disponibili parti confezionate di dimensioni ridotte quanto il DFN 2 × 3 a 8 pin. Microchip migliora costantemente la propria offerta di prodotti, dal 2009 sono state aggiunte al portafoglio prodotti oltre 140 nuove MCU PIC che includono una gamma di tecnologie essenziali del settore quali motori di sicurezza integrati, funzionalità analogiche avanzate e Core Independent Peripheral (CIP). Abbondano le opzioni a costi contenuti, con MCU che supportano USB e driver dei display segmentati a 192 pixel disponibili a meno di $1 (su grandi quantità).
Un vantaggio chiave dell'ecosistema di MCU PIC Microchip è la grande scalabilità tra famiglie di microcontroller. Alcune periferiche integrate sono disponibili per l'intero portafoglio, ad esempio Capture/Compare/PWM, timer, comparatori, I2C, SPI, UART e touch sensing. A partire dalla famiglia di MCU PIC16 a 8 bit, il supporto delle periferiche è disponibile per Intelligent Analog (Op Amp, DAC e ADC a 12 bit), USB, controllo del motore ed LCD segmentato. I dispositivi PIC18 e superiori supportano il bus CAN mentre i dispositivi PIC24 e superiori supportano anche i driver di grafica integrati. Il supporto Ethernet è disponibile sulle famiglie di MCU PIC18 e PIC32. Queste periferiche integrate non si limitano a ridurre l'overhead della CPU, ad abbassare i costi della distinta base (BOM) e a consentire dimensioni di PCB del sistema inferiori.
Dal momento che il supporto delle periferiche è condiviso tra molte delle famiglie di MCU PIC, i costi generali di sviluppo risultano ridotti. Inoltre, le famiglie di MCU PIC condividono i footprint di piedinatura e confezione.
Pertanto, non è necessario modificare il codice di sviluppo quando si cambiano le progettazioni delle MCU PIC. Come risultato, lo sviluppatore del sistema può dedicare meno tempo alla selezione della MCU PIC specifica all'avvio del progetto. Quando, più avanti nel ciclo di progettazione, si conoscono maggiori specifiche sul prodotto, è possibile scalare agevolmente il microcontroller senza perdere il lavoro di sviluppo svolto. Le MCU con piedinatura e footprint uguali possono addirittura essere scalate senza impatto sul layout di PCB.
Come precedentemente indicato, le specifiche hardware da sole non sono sufficienti a convincere l'ingegnere di progettazione dell'hardware o del sistema. Il principale punto a favore delle MCU PC Microchip rispetto alle soluzioni alternative è costituito dall'ambiente di sviluppo condiviso. Di fatto, ogni MCU dell'ampio portafoglio di prodotti Microchip (oltre 900 componenti) è supportata dall'IDE MPLAB gratuito. L'ultima versione, denominata IDE MPLAB X, si basa ora sulla piattaforma open-source NetBeans. Include supporto multipiattaforma per software su sistemi operativi Mac OS X®, Linux® e Microsoft Windows®. L'IDE MPLAB X include inoltre nuove caratteristiche quali "one click" per la creazione, programmazione ed esecuzione o debug automatico del codice sulla MCU PIC, il supporto per più versioni di compilatore o di strumento di debug e miglioramenti dell'interfaccia utente della GUI MPLAB.
L'IDE MPLAB X può essere utilizzato per la gestione utente, lo sviluppo di codice, la programmazione di MCU e anche per il debug del codice. Non solo fornisce un IDE unico per lo sviluppo e il debug di tutte le MCU PIC Microchip, ma offre anche una vasta gamma di librerie di codice standard, inclusi stack TCP/IP e driver USB. Sono supportati molti compilatori, tra cui MPLAB XC8 (compilatore in C per dispositivi PIC a 8 bit), MPLAB XC16 (compilatore in C per dispositivi PIC a 16 bit) e MPLAB XC32 (compilatore in C/C++ per dispositivi a 32 bit). L'IDE MPLAB è inoltre supportato da molti dispositivi di terza parte (PICAXE e così via). In sostanza, ciò significa che il codice risulta agevolmente portabile tra MCU, ciò riduce la quantità di nuovo codice che è necessario sviluppare, consentendo il riutilizzo del codice esistente.
Un supporto eccellente è indispensabile per lo sviluppo puntale di prodotti. Microchip dispone di centinaia di ingegneri delle applicazioni altamente qualificati che possono offrire assistenza nella risoluzione dei problemi tecnici nonché fornire informazioni approfondite sulle caratteristiche più avanzate all'interno dell'ecosistema di MCU e strumenti software. Microchip e la sua rete di distribuzione globale offrono supporto a clienti di tutte le dimensioni. Inoltre, i clienti di MCU PIC hanno accesso a numerosi progetti di riferimento e a schede di sviluppo a basso costo per la prototipazione rapida dei prodotti. Sono disponibili molti programmi software di esempio per acquisire familiarità con l'IDE MPLAB X. Microchip offre inoltre ampia documentazione tecnica e note sulle applicazioni per fornire assistenza meticolosa nell'implementazione delle caratteristiche e funzionalità delle MCU PIC. Ulteriore assistenza è inoltre disponibile tramite le risorse di formazione globali di Microchip che includono seminari Web, sessioni di formazione pratica, "lunch & learns" e conferenze per i clienti. I forum online di Microchip rappresentano un modo semplice e pratico con cui le persone possono interagire con l'ampia community di oltre 60.000 ingegneri e sviluppatori che utilizzano MCU PIC nei loro sistemi.
Dal 2015 il mercato totale dei sistemi integrati è in costante crescita. I mercati pre-esistenti, quali misurazione e monitoraggio dell'energia, illuminazione, sicurezza, mercato automobilistico e accessori per smartphone sono ancora in espansione. Nuovi mercati, quali strumenti medicali e dispositivi IoT (Internet of Things) promettono ulteriori applicazioni per i sistemi integrati. Per soddisfare la domanda per una tale varietà di progettazioni di sistemi integrati, le aziende dovranno sfruttare lo sviluppo software e hardware su più linee di prodotti diversi. Le risorse di progettazione e sviluppo dovranno essere utilizzate in modo efficiente per ridurre il time-to-market dei prodotti. La scelta delle MCU PIC Microchip per i progetti dei sistemi offre prestazioni hardware leader nel settore, scalabilità grazie alla compatibilità di pin e codice, nonché sviluppo del codice più semplice e indipendente dalla piattaforma tramite l'IDE MPLAB gratuito che supporta le MCU Microchip. Come risultato, si otterrà una progettazione più agevole e un uso più efficace delle risorse di sviluppo con una notevole accelerazione del time-to-market dei prodotti.
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