单片机追求差异化，Microchip让显示屏颜值大提升

 随着这几年单片机(MCU)公司的兼并整合，一家单片机公司已经成为了产品无所不包的聚宝盆，仅仅32位单片机，很多公司有数百种产品之多，而且各个单片机公司由于基于同样的架构，产品兼容性高、同质化。

在如此芸芸产品中，还有哪些创新可寻?还有哪些缝隙市场?

目前来看，大家都在做面向物联网(IoT)的单片机、且集成度不断提高。另外，从电子产品世界编辑角度看，在某些功能特色方面布局重兵，以突出某些特性，也是单片机的创新方向。但重要的是，哪些功能特色是需要彰显的?这就要看各家公司对市场的理解了。

近日，电子产品世界编辑参加了Microchip的新品发布会，认为Microchip就是注重某类功能的差异化创新典范：其推出业界首款具有集成2D GPU和集成DDR2存储器的MCU——PIC32MZ DA，简化了24位彩色大屏幕的图形设计，实现了图形功能的突破。

增强图形功能，且易于开发

会上，笔者问Microchip公司的发言人——32位单片机产品部资深产品营销经理Bill Hutchings先生一个有趣的问题：是不是其他的32位MCU厂商也可以做这种图形功能，但是他们也许不太重视这方面的开发，而贵公司专注在这部分?

Hutchings经理称，实际上我们聚焦的是客户的痛点是什么，来替客户解决问题。这是Microchip一贯坚持的理念。Microchip会非常仔细地分析客户面临的问题和烦恼是什么。通过公司全方位的解决方案，来真正地为客户解决他们的问题，来了解客户的所思所想，并提供一系列的工具，包括这次新发布的MPLAB Hamony的图形设计器。

这种竞争性是竞争对手很难赶上的，因为Microchip实际上并不仅仅着眼于某一个方面的功能，而是把很多的功能都以解决客户问题、能够更好地替客户服务的角度把它整合在一起，包括LCD的控制器及开发工具等，要把所有这些都做好，对于竞争对手来是很难的，而且也是很耗时日的。

Microchip提供的是一套完整的解决方案，因为认为完整的解决方案是其竞争优势一个非常大的亮点。因为客户有这样或者那样的需求，Microchip会把这些需求整合在一起全方位地替他解决问题。比如客户要求在现在一些工业设备里要有触屏的功能，因为Microchip也生产maXTouch系列的处理器，所以把它加载在一起，这样能够形成一个整体解决方案。

另外，像Microchip开发的MPLAB Hamony的图形设计器，是免费让客户可以下载使用的，所以，不会增加客户额外的成本。这是Microchip的竞争优势之一。

图：图形设计器MPLAB Harmony可免费下载

在此我们解读一下Hutchings经理的发言，首先，Microchip强调是围绕客户开发产品，由于Microchip有广泛的客户群，这样他们推出的产品就有的放矢，因为做产品相对容易一些，但是找到应用、让客户买单是最难的。其次，能提供完整的解决方案，在做图形处理方面，从芯片到开发工具有全套方案，甚至触屏方案也能捆绑提供，方便客户开发。第三，其他公司是否也可以做这种产品?笔者认为可以，但是其他公司可能在此方向没有投入重兵，就像世面上各种手机千姿百态，有的品牌好，有的外形漂亮，有的功能多价格低，有的拍照好，有的充电快，有的结实耐用等。

图：Microchip公司32位单片机产品部资深产品营销经理Bill Hutchings在展示开发板，手指处是新的PIC32MZ DA单片机

那么，图形功能过去就有，为何现在Microchip想到要增强图形功能?

因为IoT(物联网)时代到来，显示变得更复杂。例如，新芯片的典型应用之一是咖啡机，如果做成物联网时代的智能咖啡机的，首先图形界面非常漂亮，另外，它能够实时地把数据传给咖啡制造商，比如这个客户的购买行为，他更多的是买哪种口味的咖啡，这样商家可以有针对性地向这名消费者提供打折券或者是代金卷。另外，商家也可以了解什么时段、哪种咖啡最畅销，商家在备货的时候，在后台的库存和备货都可以相应地做准备。这都体现了物联网时代万物互联带来的好处。

再有，在楼宇自动化中，房间空调显示屏往往是黑白屏，图形简单，很多客户希望增强图形效果。

另一个问题：芯片上为何有三层的数字控制器?

如下图的咖啡机显示屏是有三层构图的，第一层构图全是按钮，比如你要选什么口味的，或者是什么咖啡。这个第一层是透明的，可以穿透到底下的第二层。第二层是个背景层，是漂亮的咖啡豆的图片。开发者在开发的时候，可以基于这个背景，在上面加载不同的层，比如加载一层不同的按钮层。开发者开发时，把这几层加载在一起，非常简便易用。

而消费者在看到这个界面的时候立体感更强，因为不是2D的感受，而是3D的感受。正是因为它有三层加载，且有穿透感，视觉效果很好，而且也不用开发人员自己写代码开发这个东西，因为它都是整合在一起，它是MCU控制的一个部分。

图：咖啡机的三层图形

PIC32MZ DA MCU的主要特点

Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)的32位PIC32MZ DA单片机(MCU)系列是业界首款具有集成2D图形处理单元(GPU)和高达32 MB集成DDR2存储器的MCU。客户能够借助使用方便的单片机(MCU)资源和工具(包括MPLAB®集成开发环境(IDE)和MPLAB Harmony集成软件框架)，提高其应用的颜色分辨率和显示尺寸(最大12英寸)。

图：PIC32MZ DA GPU提供实时图像渲染和控制，以加快2D图形生成

对于希望继续使用熟悉的MCU设计环境的客户而言，PIC32MZ DA系列填补了MCU和微处理器单元(MPU)之间的图形性能差距。Microchip的PIC32与MPLAB IDE及Harmony软件框架实现了无缝集成，通过其编程模型，这些器件提供了类似MPU的图形功能。这些工具具有可视化图形设计环境、定制显示屏驱动程序创建、图形库和资产转换器等特性，可以针对所选择的显示尺寸对图形进行定制并优化。

这些新器件的特性包括：

· 能够驱动24位彩色超宽屏图形阵列(SXGA)显示的三层图形控制器

· 高性能2D图形处理单元(GPU)

· 32 MB集成SDRAM或者128 MB外部可寻址SDRAM，支持存储扩展

· 丰富的片上闪存、SRAM和连接选项

MCU中集成DDR2存储器，在业内属于首创。这不但将日益复杂的通信协议栈和算法的吞吐率提高了2倍，而且还增大了图形缓冲和/或存储空间。其结果是，帮助客户在竞争激励的通信控制市场中推出引人注目、易于使用的解决方案，而无需增加产品型号。

图: 存储容量在图形应用中的重要性

采用业界容量最大的集成存储器，这些MCU满足了设计人员对应用存储空间的需求，其存储速度是市场上其他任何存储器的两倍。PIC32MZ DA MCU和MPLAB Harmony相结合后，业界的图形设计比以前简单很多。

可以应用的范围非常广，例如：

. 烹饪系统 . 自动售货机

. 门禁控制 . 家居自动化

. 商用苏打/制冰机 . 恒温器

. 医疗控制 . 户外导航系统

. 病患监控设备 . 工业应用中的HMI

. 消防控制器 . 音频会议系统

. 标签打印机(条码) . 扩展坞

. 白色家电

最后，关于命名，为何称之为PIC32MZ DA系列?原来DA是Microchip内部一个命名的编码，Microchip所有和图形处理相关的系列产品基本上是DA打头的。MZ也是Microchip内部的一个编码，它是以功能划分为标准的系列产品命名的一个组合。

小结

Microchip的PIC32MZ DA采用的MIPS核，可谓32位MCU世界的一朵奇葩。其主频达到200MHz，制程工艺是90nm，属于业界主流的高性能32位MCU。

该公司的特点是单片机、混合信号、模拟和闪存专利解决方案的一艘芯片航母，多年来一直坚持自己的处理器架构路线，不为外界的流行处理器架构所冲击。

这些年大家都在说以客户为中心，Microchip之所以做得好，因为多年来已积累了大量客户，并懂得客户的痛点与需求。不是吗?此次发布的图形界面方案，可以让很多昔日的黑白屏美容，颜值大大提升，变得时尚光鲜，以增强用户的体验!