原创 8位MCU：像蚂蚁一样有力，但并不卑微

　我并不觉得，8位MCU性能的提升空间是决定其竞争力的主要力量，如果缺乏寻找创新应用的能力，那可能意味着你正走向一条死胡同。

　　前两天，用了不到三个月的电磁炉开始出现状况：通电后按温度开关启动经常显示“EO”（错误）的警示，只能断电，再次通电启动，运气好的话可以正常使用。我的第一反应是开关面板的控制开关接触有问题，但这种轻触开关出现脱焊之类的可能性极小，我只能猜想会不会是主控MCU相关的连接方面出现了问题——之所以肯定是接触方面的问题，是因为它还能正常工作，这表明所有器件本身并未损坏。

　　尽管我对这个品牌的售后服务比较信任，但为了一个百来元钱的小家电去花费时间总觉得麻烦，而且拆解5个镙丝也不是什么麻烦事，还是自己动手方便。大约10分钟之后，电磁炉的故障原因找到了，它证实了我的猜想——是接触方面的原因，但根本无关面板和控制单元。

　　电磁炉的构造并不复杂，耐热陶瓷板、励磁线圈、高频电力转换装置及控制系统，但故障并非出在这些要件上，而是灶板底部同热敏元件相连的一个弹簧脱胶了，导致热敏元件对锅底的温度感测出现障碍。通过调整弹簧的长度（我没有专用导热胶）使之始终同灶板接触，问题迎刃而解。

　　  
  随后，我开始意识到，我将问题的原因归咎于MCU，准确说是8位MCU，很大的原因在于潜意识里将之视为简单的，生命周期或者质量稳定周期无需计较的部件。在将高质量同高性能不自觉的划等号时，这种对8位MCU的忽视态度大概算是一种普遍心态，但事实当然并非如此。

　　误导之一来源于对8位MCU性能的理解。严格来说，上述看法只适用于传统的单一控制功能的MCU。虽然8位MCU的应用集中在那些小家电、电子玩具和一些低端汽车电子产品上，但人们不应该忽略8位MCU正在籍由自身技术升级，为这些应用带来更加方便和漂亮的操控界面以及更加简单高效的功能实现。事实上，8位MCU至少一直在三个方向上演变。第一个方向是整合越来越多的外围元件，并由此带来更多的创新产品和应用。

　　从市场应用来看，医疗电子设备，如血压计、血糖计等基本都是整合了A/D；电子秤、触摸屏、抽油烟机、电磁炉等基本上是整合A/D和OP。一些新的开关方式比如触摸开关可以杜绝以前机械开关面板防水性能差的弱点，其大量采用也促进了MCU的新应用，而OP的整合主要是用来进行计算功率消耗和调温控制。

　　我认为整合外围元件不仅仅是一个功能优化的需求，这种趋势也是创新应用推动的结果。在国内市场，8位MCU从开发到应用一般在一年左右，供应周期两到三年。而8位MCU的降价周期往往还不到一年，产品还没推出就遭遇降价的事情也不新鲜，有时侯降幅甚至达到50%。对于8位MCU开发商来讲，如果只做通用产品注定是跑不赢市场，几乎所有的8位MCU供应商都把开发重点放在所谓“专用产品”上也就不难理解了——整合外围可以带来产品差异化，同时还可以创造出新的应用市场。

　　第二个方向是8位MCU以IP内核的方式被ASIC和FPGA整合，这个主要集中在对MCU内核的整合上。ALU 算术逻辑单元、PC程序计数器、时序控制电路、指令译码器、只读存储器ROM、双稳寄存器RAM、微指令寄存器等等都是MCU内核的主要构成。除了8051这样广为人知的内核，各大MCU厂家也都有自己的内核，如飞思卡尔的超小型RS08内核、Ramtron 的高速8051内核、NEC的78K0、Actel 的Core8051、Microchip的PIC内核、摩托罗拉的Nitro内核、Atmel的AVR内核、凌阳的SPMC65内核和盛群HT内核等，这些内核针对不同应用性能也各有不同。但不管是哪种内核，对客户开发而言，代码和经过验证的开发工具的多寡始终是他们最关心的事情。

　　第三个方向同第一个正好相反，向外分解功能，减少I/O，只保留某特定功能。通常我们很容易在8位MCU供应商如Dallas、Holtek等提供的产品目录里找到此类产品。严格来说，这种产品已经不是MCU，而是针对某一具体应用简化的产品。比如计时充电控制，可以用一个MCU的核加上一个计时器来做，但整个MCU核几乎全部用来控制时间未免浪费，这个应用只要一个程序来控制时间就可以了，把MCU的时钟部分拿出来专门用来计时控制即可满足。降低成本是MCU功能分解的主要目的。比如做血压计，点数越多指示越精细，需要的管脚也越多；又如做充电器，管脚太少不够用，太大了又浪费，所以这种miscellaneous产品便应运而生。

　　我并不觉得，8位MCU性能的提升空间是决定其竞争力的主要力量，如果缺乏寻找创新应用的能力，那可能意味着你正走向一条死胡同。从性价比出发去寻找应用热点会让你的技术价值回报变得更加有效。最近，我收到某半导体品牌大厂的一个广告邮件，内容大致是他们同分销商合作推出了全新版本的在线销售平台，支持小批量订购，没有最低订购金额、原厂标准包袋数和最小订购数的要求等，这家大公司对其销售策略的优化同8位MCU供应商所坚持的理念不约而同：客户无贫贵、应用无高低，好市场从来都不缺，善于发现就能成就8位MCU的新大陆。