谁来颠覆低价8位MCU游戏规则?

【导读】实际上，很多过去用于工业市场的技术正被移植到家用电器中。例如，一些多年来一直被用于工业市场的技术，如感应加热和变频驱动，现在已经被移植到消费电子和家用电器市场。由于消费市场具有低功耗、低价格的特点，当前MCU大厂正集中火力急攻低价低阶MCU市场。其中，尤以ST、英飞凌、飞思卡尔、NXP动作吸引眼球。

摘要：  实际上，很多过去用于工业市场的技术正被移植到家用电器中。例如，一些多年来一直被用于工业市场的技术，如感应加热和变频驱动，现在已经被移植到消费电子和家用电器市场。由于消费市场具有低功耗、低价格的特点，当前MCU大厂正集中火力急攻低价低阶MCU市场。其中，尤以ST、英飞凌、飞思卡尔、NXP动作吸引眼球。

关键字：  32位单片机，家用电器

在以物联网为代表的新兴产业以及高性能应用的强有力的推动下，32位单片机无论在性能、价格、功耗，还是在市场应用上，均获得长足进展。在32位单片机厂商中，仍旧以美国、欧洲厂商为主导，譬如意法半导体(ST)、飞思卡尔(Freescale)，微芯科技(Microchip)和德州仪器等。可喜的是，国内以盛扬半导体(Holtek)、中国台湾义隆、中国深圳宏晶等为代表的厂商，也正在尝试涉足32位单片机应用市场。相信在不久的未来，中国将有越来越多的单片机厂商进入国际市场，和欧美厂商进行竞争。

实际上，很多过去用于工业市场的技术正被移植到家用电器中。例如，一些多年来一直被用于工业市场的技术，如感应加热和变频驱动，现在已经被移植到消费电子和家用电器市场。消费市场具有低功耗、低价格的特点，鉴于此，当前MCU大厂正集中火力急攻低价低阶MCU市场。其中，尤以ST、英飞凌、飞思卡尔、NXP动作吸引眼球。

加入低价战局 ST发售0.32美元32位元MCU

意法半导体(ST)发表售价达0.32美元32位元微控制器(MCU)。继英飞凌(Infineon)、恩智浦(NXP)及飞思卡尔(Freescale)之后，意法半导体亦推出首款价格逼近8位元的32位元MCU-- STM32F030，并具备入门级32位元MCU中少见的功能，藉此大幅提升该款产品的性价比，准备大举抢攻8位元MCU市场。

意法半导体微控制器产品部产品行销经理Patrice Hamard表示，该公司借重制程、封装及测试最佳化的组合，开发出超低价入门级32位元MCU，准备积极抢攻8位元市场版图。系统客户经常面临效能和成本难以取舍的头痛问题，因此该公司发布兼具8位元价格与32位元性能优势的低价32位元MCU，助力系统业者设计出不牺牲产品性能，又具成本竞争力的方案。

据了解，囿于成本限制，过去市面上入门级32位元MCU鲜见搭载内部即时时脉(RTC)、五条直接记忆体存取(DMA)通道及业界安全标准的功能，而意法半导体基于Cortex-M0核心开发的STM32F030则全数配备上述功能。

由于STM32F030支援五条DMA通道，可同步进行快闪记忆体代码执行与DMA资料传输，有助于简化应用开发，提高效能;另配备的业界安全标准功能，包括硬体随机存取记忆体(RAM)同位元检查、时脉安全系统(CSS)、循环冗余校验(CRC)等。

Hamard指出，意法半导体新发布的超低价32位元MCU除具备市面上入门级32位元MCU少有的功能外，亦支援丰富的周边，有助吸引更多既有采用8位元或16位元MCU开发产品的系统商青睐，扩大该公司在入门级32位元MCU的市占。

据悉，STM32F030主要系瞄准家电、工业控制及消费性电子应用，其配备家电应用所需的功能，如12位元类比数位转换器(ADC)、计时器、 RTC及内部整合电路(I2C)快速模式等;以及工业控制应用必备的工业标准通讯介面和RTC精准度达0.95ppm要求;另有消费性电子应用常见的高解析度多媒体介面(HDMI)消费性电子控制(CEC)通道支援。

低价32位MCU来势汹汹 全面淘汰8位MCU

低价32位元微控制器(MCU)将蚕食8位元微控制器生存空间。英飞凌(Infineon) 瞄准低阶工业控制市场以及家电产品、帮浦(Pump)、风扇和电动自行车的简易马达等应用产品，推出定价介于8位元微控制器价格区间的32位元微控制器系列产品，并宣誓要全面取代8位元系列微控制器。

英飞凌工业及多元电子微控制器部门资深协理Stephan Zizala表示，英飞凌推出具8位元价格的工业用32位元微控制器系列产品，有助激励客户从8位元转换为32位元架构

英飞凌工业及多元电子微控制器部门资深协理Stephan Zizala表示，工业和消费性装置厂商亟需具成本优势、创新周边功能及硅知识产权(IP)保护措施等特色的微控制器，因此英飞凌采用台积电的65纳米 (nm)嵌入式快闪记忆体技术以及12寸晶圆制程，打造新一代32位元、搭载安谋国际(ARM)Cortex-M0核心的微控制器系列产品，以符合低阶马达控制、白色发光二极体(LED)照明、电源转换、工业自动化等市场需求。

Zizala进一步指出，目前32位元、16位元、4/8位元微控制器的市占分别为35%、30%、31%，不过，8位元微控制器处理高阶计算的能力已遇到瓶颈，因此高性价比的32位元微控制器将会成为制造商的理想选择。

在台积电的制程助力之下，英飞凌此次推出的32位元微控制器系列价格介于0.25欧元～1.25欧元，与8位元微控制器价位不分上下。此外，为补强 Cortex-M0不具浮点运算单元(Floating-point Unit)而计算能力较弱的缺点，英飞凌特别在微控制器中加入数学协同处理器，其余周边还包含特殊用途计时器(Timer)、马达定位介面、模拟数位转换器(ADC)等，这两大特点将可望成为英飞凌于低价32位元微控制器市场后发先至的关键因素。

据了解，英飞凌XMC系列微控制器产品架构目前可分为两大块，其一针对中高阶工业控制，如工业马达、电力与能源、工厂自动化等应用领域，另一大块则是低阶工业控制，如感测器、驱动器(Actuator)、LED照明、电源转换或无刷直流(BLDC)马达控制等，而未来英飞凌将加速开拓低阶系列微控制器产品，且使用低价32位元微控制器产品线逐步淘汰旧有8位元微控制器产品线。[!--empirenews.page--]

值得注意的是，2013年下半年英飞凌将积极部署IP保护市场。Zizala表示，当微控制器硬体走低价路线，利用软件获利的可能将相对提升，为遏止价值链软件拷贝现象，及避免不够精确的授权金商业模式，未来英飞凌的微控制器系列产品中将于隐藏记忆体中存有一组金钥，该组金钥将经由专业加密，并由原始设计制造商(ODM)将加密软件嵌入芯片，使芯片具有读取保护(Read Protect)功能。

游戏变革者——恩智浦LPC800 革新32位单片机

恩智浦半导体(NXP Semiconductors) 最新发佈的一款32位微控制器LPC800，专为8位元的需求所设计，在简单、易用的特性上具有革命性突破。此新品推出代表恩智浦的重大举措，将取代8位微控制器。LPC800採用少引脚数封装，提供简单易用的周边设备，除满足8位元应用所需的基本功能，亦提供 32位元能力及ARM Cortex-M0+处理器的出色功效。在不增加复杂性的情况下，LPC800把灵活度提升至另一个新水平，提供可改变市场的功能，例如一个全新、灵活的矩阵切换(switch matrix)，只需一行代码或组态工具上的一次点击，即可让设计人员为任一引脚分配各种on-chip周边设备。

LPC800提供简单、无驱动程式的操作。低阶驱动程式使I2C和UART不再佔用快闪记忆体空间，仅需简单的API唿叫即可操作这些周边设备。同样地，功耗管理简化成单次API唿叫。LPC800使用64位元分页读取快闪记忆体，简化代码管理，并可用于类比EEPROM以进行资料存储。

LPC800基于超低功耗的30-MHz ARM Cortex-M0+处理器，可与Cortex-M架构和指令集完全相容，提供优于8/16位元架构的代码密度。Cortex-M0+具有两级管线 (pipeline)，可在改善效能的同时降低功耗。此外，LPC800充分利用Cortex-M0+周边匯流排，允许对GPIO进行单循环存取。这些特性让LPC800可提供确切的即时效能，亦为8位元开发人员所需的关键要求。

LPC800具备两大创新特性：为8位元开发人员提供了更高的灵活性，以及利用基于GUI的组态工具达到更佳控制。灵活的矩阵切换使设计人员可为几乎任一引脚分配on-chip周边I/O。透过帮助缓解PCB走线拥挤的情况，矩阵切换器将实现更低成本的PCB。

飞思卡尔Kinetis L系列—8位MCU的终结者

飞思卡尔采用ARM Cortex M0+内核的Kinetis L系列产品在2012年9月25日就开始大量供应了，并在2012工业计算机及嵌入式系统展上重点展示了此解决方案。

Kinetis L的“L”即Low Power和Low cost的意思。在MCU厂商2011年市场份额排名中占据第二位的飞思卡尔的一举一动，都会引起业内的极大关注。

此产品推出后，会先吃掉16位MCU市场，然后会挤掉8位市场，正是因为L系列的低成本、低功耗、高性能，会解决原来选择8位而不选择32位MCU的应用。现在的市场与十年前不一样了，伴随着产品小型化、简单化趋势发展，触摸控制、LED、物联网的兴起，对于MCU的要求也更强调性能和效率。由此，Kinetis L系列应运而生。

先来一起看看Kinetis L系列有哪些特色：

1、 采用ARM Cortex M0+内核。这是能效最高的内核，与ARM Cortex-M0内核相比，具有更好的能效、性能和调试功能，同时保证所有指令集和工具的完全兼容。

2、 功耗更低，效率更高。Kinetis L系列采用飞思卡尔90纳米薄膜存储器 (TFS) 技术，通过低功耗 MCU平台、操作模式和节能外设实现出色的能效。10种低功率操作模式可供选择，使设计人员能够极精确地控制系统功耗。这些模式还可使MCU能够从省电状态快速唤醒，待处理完数据后迅速返回休眠模式，从而延长应用程序的电池寿命。

3、 兼容性好，产品线广。此系列产品根据存储空间大小有KL0到KL4很多产品型号，可以供客户自由选择，并且所有产品引脚均兼容，画好的电路板不用改变就可以嵌入不同的处理器满足不用的设计需求。

4、 体积更小。为了满足手持应用产品小型化的要求，Kinetis L系列封装更小，最大的KL0也就4*4mm2。

5、 给力的开发工具。Freedom是飞思卡尔推出的一款小型的超低成本开发系统，其尺寸大小与Arduino平台兼容，内含一套丰富的第三方扩展板选项和下一代 USB 调试接口。