淺談新一代 Arduino 開發板 MCU:簡化傳統設計、開發更易更快速!

淺談新一代 Arduino 開發板 MCU:簡化傳統設計、開發更易更快速!

無論是用於入門級的嵌入式開發或用於連接應用的主控制器還是當作附加元件以減輕大型系統負荷,8 位元微控制器(MCU)的作用都在不斷擴大。雖然從本質上講,諸如核心獨立周邊(CIP)、智慧型類比以及 MPLAB 程式產生器等硬體和軟體工具並不深奧也不難實現,但其作用確實不可忽視,它們可以提高系統的整體處理能力,同時減少程式量、功耗以及設計工作需要迅速進入市場。有鑑於此近日 Microchip Technology Inc 便推出了以客戶創新為宗旨而設計的兩款全新微控制器系列。

淺談新一代 Arduino 開發板 MCU:簡化傳統設計、開發更易更快速!

新的 PIC16F18446 系列微控制器是用於感測器節點的元件。考慮到靈活性,PIC16F18446 及其整合的具有計算功能的類比至數位轉換器(ADCC)其工作電壓範圍為 1.8V 至 5V,並相容大多數的類比輸出感測器和數位感測器。該 12 位元 ADCC 可自動進行濾波處理,提供更精確的類比感測器讀數,其目的主要是提供更高品質的終端資料給使用者。

由於這種 ADCC 能在需要時才喚醒核心處理器,而不是按照預定的時間來操作,這樣就降低了系統的功耗,使該 MCU 非常適用於電池供電型應用。此外,這一節能的功能也使得感測器節點能夠以小型電池為動力運行,進而減少了終端使用者的維護成本和整體設計佔用空間。

而這次發佈的 ATmega4809 是新型 megaAVR 微控制器系列,其目的是希望創建高回應命令與控制應用。當中整合的高速類比數位轉換器(ADC)擁有強大的處理能力,能加快類比訊號轉換速度,進而產生確定性的系統回應。

淺談新一代 Arduino 開發板 MCU:簡化傳統設計、開發更易更快速!

現時 ATmega4809 可以透過硬體而不是軟體來執行任務。這樣就減少了程式量,並降低了軟體工作量,因而加快了產品上市時間。例如,可配置自訂邏輯(CCL)周邊無需中斷核心處理器即可透過硬體將 ADC 連接至自訂的外部觸發器組合,進而在縮短回應時間的同時降低了功耗。

此外,ATmega4809 還可以被添加至系統中,從而實現更複雜的微處理器(MPU)才能提供的各種功能。透過在 MCU 中使用 CIP 來執行命令與控制任務而不使用 MPU,回應延遲的風險降低,進而帶來了更好的最終用戶體驗。

值得一提的是,現時 ATmega4809 已正式被選為新一代 Arduino 開發板的內建微控制器。在該開發板上添加 ATmega4809 元件,可以節省開發人員編寫程式的時間,讓他們能有更多的時間專注於創新領域。而基於硬體的 CIP 設計,建構出更有效率的應用,並且從專案開發到量產階段的過渡也變得更加容易。

開發工具

新的 PIC16F18446 微控制器系列可相容 MPLAB PICkit 4(元件編號:PG164140),後者是 Microchip 針對低成本程式燒錄和除錯推出的最新線上工具。Curiosity 開發板(元件編號:DM164137)是一款功能豐富的快速原型開發板,也可幫助設計人員基於這些 MCU 來進行開發。兩種開發工具都獲得了 MPLAB X 整合式開發環境(IDE)以及 MPLAB Xpress 雲端 IDE 的支援。此外,Microchip 還提供了 MPLAB 程式產生器(MCC)。它是一款免費的軟體外掛程式,它提供了一個圖形化介面來協助設計人員為各種應用增添了各種周邊和功能。

另外,開發人員亦可借助 ATmega4809 Xplained Pro(元件編號:ATmega4809-XPRO)評估工具包,從而能基於 ATmega4809 快速完成原型開發工作。這一由 USB 供電的工具包擁有觸摸按鍵、LED、用於快速安裝的擴充接頭、以及與 Atmel Studio 7 整合式開發環境(IDE)和 Atmel START 無縫整合的內建程式燒錄器/除錯器。Atmel START 這是一款免費的線上工具,可用於配置周邊和軟體以加快開發工作。