今年的IIC-China展簡(jiǎn)直成為MCU廠商大比武的擂臺(tái)，尤其是其8位MCU產(chǎn)品血拼的大舞臺(tái)。由于8位MCU的價(jià)格越來(lái)越低，集成的功能卻越來(lái)越多，因此廠商想盡辦法一方面要滿足用戶對(duì)集成更多外圍的需求，另一方面也要降低成本滿足用戶對(duì)價(jià)格的要求。因此，針對(duì)各細(xì)分領(lǐng)域推出多個(gè)品種成為他們競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)法寶。我們看到這邊廂Silicon Labs剛宣布推出10款8位MCU，那邊廂英飛凌也表示新推出40款8位MCU。記者向Microchip展臺(tái)的負(fù)責(zé)人問(wèn)其取得8位MCU市場(chǎng)領(lǐng)先地位原因，他稱：“除了技術(shù)支持外，我們的產(chǎn)品品種全、種類多是致勝的關(guān)鍵?！痹瓉?lái)如此。
雖然大家都在向多品種、細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展，但為了避免與Microchip和飛思卡爾等8位MCU巨頭直接沖突，其它公司均在尋找差異化的定位。比如Silicon Lab更關(guān)注于便攜式的電子產(chǎn)品應(yīng)用；英飛凌則表示將從工業(yè)馬達(dá)控制入手拓展市場(chǎng)；NEC則在會(huì)場(chǎng)以大幅廣告標(biāo)示他們的8位MCU是“All Flash”省去了掩膜板工序。正是由于針對(duì)的領(lǐng)域不同，他們?cè)贛CU中集成的外圍、閃存和架構(gòu)也不一樣。
Silicon Labs產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理May Ann Choo表示：“由于我們?cè)诨旌闲盘?hào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的核心優(yōu)勢(shì)，我們推出的小型MCU具有先進(jìn)的整合度與功能。”因此，該公司主要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在8位MCU中集成高分辨率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、PWM以及晶體振蕩器等豐富的外圍，并且由于是針對(duì)便攜式市場(chǎng)和儀表市場(chǎng)，所以其MCU芯片的尺寸也很小。
比如此次新推出的10款C8051F41X系列，集成了200ksps的12位AD轉(zhuǎn)換器、兩組12位DA轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、可編程電壓參考和比較器，并且集成如此多外圍的芯片封裝后尺寸僅為5×5mm。其可編程的穩(wěn)壓器靈活地提供2~5V的電壓供應(yīng)，且芯片內(nèi)的穩(wěn)壓器可以提供電源給系統(tǒng)外部元器件，“這使得F41X最適合需要低電壓、卻僅擁有高電壓電源的舊系統(tǒng)或其它電池供電的產(chǎn)品?！盋hoo解釋說(shuō)。另外，該芯片集成的晶體振蕩器的精確度提升到2%，一般情況下不再需要外部石英晶體和諧振電路。“這使得電路板上外面電路非常干凈。”她稱。
在核心處理方面，該系列MCU具有50MIPS的處理能力，32kB的閃存以及故障保護(hù)復(fù)原功能，這點(diǎn)也是其超過(guò)許多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的地方。
因此，在Silicon Labs的展臺(tái)上，展示的應(yīng)用以消費(fèi)電子為主，比如USB TV 接收器、USB FM接收器、醫(yī)療產(chǎn)品如胃鏡等。針對(duì)像前兩者那樣USB越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，Silicon Lab在其F34X系列的MCU中直接集成了USB控制器，使得USB接口的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單容易。
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石敬巖：XC886/888能靈活支持CAN到LIN的轉(zhuǎn)換或LIN到CAN的轉(zhuǎn)換。 |
與Silicon Labs的路線不一樣，英飛凌的策略是從工業(yè)馬達(dá)控制領(lǐng)域入手，再擴(kuò)大到其它市場(chǎng)。因此，他們此次推出的全新40款8位MCU(XC886和XC888)全部集成了CAN控制器，并且能靈活支持CAN到LIN的轉(zhuǎn)換或LIN到CAN的轉(zhuǎn)換，“這是英飛凌的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，目前僅有我們能做到?！庇w凌科技亞太公司汽車、工業(yè)及多元化市場(chǎng)事業(yè)部微控制器高級(jí)總監(jiān)石敬巖表示，“另外，片上CAN模塊減輕了CPU處理大部分網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的負(fù)擔(dān)，這些8位MCU特別適合高可靠性要求的馬達(dá)控制器應(yīng)用。”此外，有些品種還增加了專用乘除法單元(MDU)，用于進(jìn)行16位和32位的乘除以及移位運(yùn)算，“也即我們的8位MCU具備有一些16位產(chǎn)品的功能?！笔磶r表示。
除新增CAN外，XC886/888還集成了10位ADC、智能PWM單元和10MHz的晶振，用戶在設(shè)計(jì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器時(shí)不需要外圍晶振。
但是，他們集成的ADC是10位，不如Silicon Labs公司，且僅集成5.1MIPS的處理能力和32Kbps的閃存。對(duì)此，石敬巖表示，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)衡量集成的ADC功能、閃存和處理器。
首先對(duì)于集成的閃存，一是要看是SigmaDalta架構(gòu)還是Flash架構(gòu)：一般來(lái)說(shuō)，前者占位面積小，但速率低；后者占位面積大，但速率高。采用Flash架構(gòu)的10位A/D相當(dāng)于采用SigmaDalta架構(gòu)的14位A/D，英飛凌采用的是Flash架構(gòu)。第二是要看其TUE性能，第三是要看溫度范圍，英飛凌可以支持從-40度至125度范圍。
還有一個(gè)重要評(píng)估要素是看ADC與PWM的配合情況，英飛凌的產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)很好地配合，從而大大卸載CPU的處理任務(wù)，將CPU的主要處理能力用于控制功能。這樣，雖然英飛凌的8位MCU只有5.1MIPS的處理能力，但是它專注在控制功能，為其它電路占用的處理能力很小。另外，它用于Flash的處理能力也僅需1.1MIPS，比其它競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的數(shù)據(jù)要小許多。
“我們一次推出40款MCU，就是要針對(duì)不同的細(xì)分市場(chǎng)。將MCU產(chǎn)品細(xì)分化后，能更好地滿足用戶要求，將不需要的功能省掉，留下需要的功能，從而節(jié)省成本。雖然8位MCU的價(jià)格已非常低，但是用戶仍會(huì)與我們?yōu)?.1美元而講價(jià)，因?yàn)镸CU的量非常大。”石敬巖解釋道。
IIC展上，來(lái)自英飛凌的眾多第三方設(shè)計(jì)公司展示了基于MCU的應(yīng)用，包括基于8位MCU的電動(dòng)自行車、汽車CAN轉(zhuǎn)LIN應(yīng)用以及基于16位MCU的工業(yè)縫紉機(jī)、摩托車馬達(dá)控制、通用電平器以及在線式UPS等。其中，由品佳電子展示的一款無(wú)霍爾控制電動(dòng)自行車吸引了眾多參觀者?！盁o(wú)霍爾控制電機(jī)的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有霍爾電機(jī)，后者幾年就會(huì)壞，但前者可以終身不壞，這樣可使用戶免維修，成本下降?！逼芳央娮討?yīng)用工程師劉志東表示，他解釋說(shuō)，“不是所有的MCU都能支持無(wú)霍爾控制電機(jī)，英飛凌的8位MCU能很好地支持該功能?！?P>另一家MCU大玩家NEC此次展會(huì)上打出大幅標(biāo)語(yǔ)“All Flash MCU"，該公司的工程師張遠(yuǎn)頌解釋說(shuō)：“All Flash的意思是我們的8位MCU不需掩膜板，直接出產(chǎn)品。這樣研發(fā)周期大大縮短，僅需4~8周。”他進(jìn)一步解釋說(shuō)：“雖然不用出掩膜板，但價(jià)格不會(huì)升高，因?yàn)槲覀兊腁ll Flash與掩膜板價(jià)格差不多?！?P>NEC的8位MCU集成的閃存達(dá)128KB，但是其占位面積和成本并不會(huì)增加。張遠(yuǎn)頌解釋說(shuō)：“因?yàn)槲覀儾捎昧薙ST的閃存工藝，其特點(diǎn)是大容量成本不高。而對(duì)于像Microchip和Atmel等公司，由于他們的閃存是基于自己的EEPROM開(kāi)發(fā)的，所以小容量時(shí)有優(yōu)勢(shì)，但容量越大，管腳就越大。我們則在大容量下具有優(yōu)勢(shì)?！彼硎?，NEC的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是他們采用了0.15μm工藝，功耗低。
NEC的MCU應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用包括消費(fèi)電子、醫(yī)療電子和工業(yè)控制和汽車電子市場(chǎng)，“我們剛推出系列針對(duì)汽車電子的8位MCU，集成了CAN控制器?！彼硎?。據(jù)他稱，不久還會(huì)推出針對(duì)馬達(dá)控制器的系列8位MCU產(chǎn)品。
NEC目前“All Flash”8位MCU的品種已達(dá)80多款，品種豐富。由于在通信等其它市場(chǎng)的不如意，MCU將會(huì)是NEC越來(lái)越重要的產(chǎn)品線。
作者：孫昌旭
