stejně jako mnoho jiných jsem byl docela ohromen, když jsem se dozvěděl o mikrokontroléru prodaném za pouhých 0.03 USD prostřednictvím Eevblogu v loňském roce. Jak to bylo možné? Mnozí předpokládali, že se jedná o výprodej starého produktu. Při kopání trochu dále se ukázalo, že existuje celý tržní segment ultra-levných mikrokontrolérů. Téměř všechny jsou produkty poměrně neznámých společností z Číny nebo Tchaj-wanu. Tento zápis shrnuje Moje zjištění v tomto poněkud zvláštním výklenku.

už jsme se dozvěděli, že existuje velké množství velmi výkonných mikrokontrolérů $ 1.00, ale co $0.10 MCU? Jsou skutečně všichni „hrozní“, jak je naznačeno jinde?

metodika

Jak definovat mikrokontrolér $ 0.10 ? Jakýmkoli způsobem to dáte; bude to poněkud libovolná volba. Zaujal jsem přímočarý přístup a použil cenu držáku 100pc na LCSC. Šest prodejců, kde bylo zjištěno, že mělo jedno nebo více zařízení pod $ 0.10, vše z Asie. Pokud byly k dispozici různé typy balíčků stejného MCU, vybral jsem verzi SOP8. Někteří výrobci měli více než jednoho kandidáta, takže jsem se musel omezit na reprezentativní zařízení pro konečný seznam osmi kandidátů.

nebyl jsem schopen najít žádné sub $ 0.10 MCU u velkých distributorů likeDigikey nebo Mouser. Stačí uvést zřejmé: to nutně neznamená, že není možné najít sub $ 0.10 MCU od západních výrobců se správnou velikostí objednávky. Zdá se, že zde vstupují do hry Dva faktory: Za prvé, Lcscse zdá pracovat s mnohem menšími maržemi než zavedené distributory.Za druhé, stanovené výrobci MCU nejsou tak závislé na smallercustomers a může proto velení prémii na nízký objem zakázek.

vzhledem k nedostatku programovacích nástrojů a hodnotících tabulek jsem byl schopen zkontrolovat většinu zařízení pouze podle datasheetu, s výjimkou MCU Padauk.

přehled

celkem bylo identifikováno osm kandidátů od šesti různých výrobců. Souhrn zařízení naleznete v následující tabulce.

existují některé zjevné společné rysy: Všechna zařízení jsou navržena na architektuře založené na akumulátorech, nepochybně inspirované řadou Microchip PIC12. Zajímavé je, že s výjimkou MDT všichni prodejci rozšířili a upravili své návrhy od originálu. Důvodem je pravděpodobně dvojí: Za prvé, chtějí se vyhnout jakýmkoli právním problémům s mikročipem a za druhé, samotný PIC12 je silně omezen. Některé z hlavních nedostatků jsou řešeny, jako je nedostatek přerušení, adresovatelný prostor JMP / volání, bankovnictví paměti / IO a závažný nedostatek periferie.

bohužel žádný z dodavatelů otevřeně nesdílí podrobnosti, jako je kódování instrukcí nebo paměťové algoritmy. Vývoj pro všechna zařízení musí být zahájen prostřednictvím IDE poskytnutých dodavatelem. S výjimkou Holtek se všechna zařízení spoléhají na vysokonapěťové programovací rozhraní a nejsou snadno programovatelná v obvodu. Pouze Padauk a Holtek nabízejí zařízení, která lze naprogramovat více než jednou.

Jednotlivé Nálezy

Bojuxing Průmyslové

BJ8P509F, ceněný u $0.0466, je mírně vylepšená verze PIC12C509. Sada instrukcí je rozšířena z 12 bitů na 13 bitů. To umožňuje instrukce jmp, které mohou řešit celou paměť. Kromě toho byly přidány funkce přerušení a rozšířený zásobník HW.

anglický datový list je k dispozici a vypadá dostatečně komplexní pro práci se zařízením. Bohužel, webové stránky dodavatele a dokumentace IDE jsou k dispozici pouze v čínštině.

Eastsoft Micro

Eastsoft Micro má rozsáhlé portfolio mikrokontrolérů odvozených od PIC. Nazývají svou chuť architektury „HR7P RISC“. To je komplexní akumulátor na bázi architektury s přerušení schopnosti, 8 úrovní zásobníku a non-bankswitched přístup do paměti a I/O.

je Tam jen jedno zařízení v sub $0.10 spaceavailable, HR7P153P45SA. Pozoruhodné vlastnosti jsou dostupnost 12 BitADC, nízkorychlostní oscilátor pro provoz s nižším výkonem a přidání twotimerů s možností PWM.

bohužel se zdá, že webové stránky i Datové listy jsou k dispozici pouze v čínštině.

Holtek

Holtek je dobře zavedený dodavatel mikroprocesorů z Tchaj-wanu. Jejich vstup do této kategorie, HT68F001,je poněkud zvláštní: je To spíše omezené zařízení s pouze 512 slova programu flash a 16 bajtů RAM. Architektura je velmi podobná architektuře pic12 a lze ji taktovat pouze z interního oscilátoru 32 kHz. Vzhledem k tomu, každýinstrukce trvá 4 cykly k provedení, to má za následek pouze 8000 instrukcíza sekundu! Zdá se, že toto zařízení je zaměřeno na velmi nízký výkonaplikace, které mají velmi nízké požadavky na složitost.

Tento MCU je dodáván s vynikající dokumentací. To zahrnuje jejich webové stránky, Datové listy,poznámky k aplikaci a IDE. Je to také jediné zařízení, které nabízí nízkonapěťové programování blesku. Oba to Holtka poněkud odlišuje od zbytku hřiště.

vzhledem k omezené funkčnosti jejich vstupu se však zdá, že segment ultra-low-cost není pro Holtek prioritou.

Padauk

je zcela jasné, že sub $ 0.10 MCUmarket je domácí trávník Padauks. Mají desítky produktů v této cenové kategorii, se širokou škálou funkcí a typů balíčků.

Všechna zařízení jsou založena na Padauks MCU architektury, která je výrazně prodloužena nad PIC12: používá oddělené I/O a SRAM paměť oblastí a umožňuje řešit celou řadu, aniž bankovnictví. Na rozdíl od všech ostatních zařízení je zásobník mapován do paměti. Většina instrukcí se provádí v jednom cyklu.

jedním zajímavým a velmi jedinečným aspektem je, že architektura Padauks je zaměřena na synchronní multithreading, což umožňuje provádět více než JEDEN program paralelně na stejném jádru MCU pomocí schématu časového krájení. Nazývají tento koncept „Field Programmable Processor Array“ (FPPA). Podobný koncept používá v architektuře XCore XMOS. Jednou z užitečných aplikací multithreadingu v malých MCU je vytvoření virtuální periferie, např. UART, I2C, která je provozována paralelně s hlavním programem.

vybral jsem tři reprezentativní produkty v balení SOP8: PMS150C, PFS154 a PFS173. Všechny z nich majíjediná jednotka FPPA, a proto nepodporují multithreading.

PMS150C je jejich nejnižší cena za $ 0.033, původní „3 cent MCU“. Toto zařízení je dodáváno s 1 kilowordem jednorázové programovatelné paměti a 64 bajty paměti RAM. Periferie je zejména rozšířené přes mnoho konkurenčních dílů, nabízí 16-Bitový časovač, 8 Bitový časovač s PWM, JESTLI oscilátor a analogový komparátor 4 Bit referenční napětí d / a PŘEVODNÍKU, který může být použit k provedení jednoduché ADC funkce. To vše stačí k implementaci jednoduchých snímacích a řídicích funkcí.

PFS154 přichází na téměř dvojnásobek nákladů. Na rozdíl od PMS150 však nabízí 2kW flash paměť a lze ji naprogramovat vícekrát, což je mnohem pohodlnější pro skutečný vývoj. Periferie byla rozšířena o 3×11 bitové jednotky PWM, které vypadají dobře pro ovládání RGB LED.

a Konečně, PFS173 je incrementalimprovement nad PFS154, přidání 8-bit ADC a rozšíření flash 3kilowords a RAM na 256 bajtů.

Padauk poskytuje podporu IDEROZVOJ v assembleru a poněkud kryptický dialekt C („Mini-C“). Poskytují vynikající Datové listy v angličtině i čínštině a dvojjazyčnou webovou stránku. Programování zařízení je prováděno 5 nebo 6 drátovým vysokonapěťovým protokolem, což činí programování v obvodu náročným.

open source toolchain

po diskusi o Eevblogu se kolem Padauk MCU vytvořila malá komunita s cílem vytvořit open source toolchain pro zařízení. Většina aktivit je pokryta tímto vláknem.

k dnešnímu dni (srpen 2019) bylo dokončeno reverzní inženýrství kódování instrukcí, byl dokumentován programovací protokol, byl vyvinut otevřený hardwarový programátor a podpora několika příchutí architektury PDK byla integrována do SDCC. Vývoj pro všechny výše zmíněné MCU Padauk je nyní možný pomocí plně otevřené sady nástrojů.

Puolop

Puolop je čínský dodavatel mikrokontrolérů a různých smíšených signálních obvodů založených na Shenzhenu. Zdá se, že nabízejí širokou škálu znovu označených MCU Padauk, konkrétně starší verze OTP.

například, Puolop PTB150CSE se zdá být totožný s Padauk PMS150C. Jejich cena je o něco nižší než původní ($0.0315 vs $0.334). Není jasné, jaký je vztah mezi Puolopem a Padaukem, ale zdá se, že Padauk jedná jako dodavatel společnosti Puolop.

webové stránky společnosti a veškerá dokumentacejsou k dispozici pouze v čínštině.

zdá se, že neexistuje žádný konkrétní důvod uvažovat o Puolop MCU nad Padauky, kromě úspory zlomků centů na cenách.

Yspring Tech / MDT

Yspring Tech je Čína založená společnost, která nabízí širokou škálu zařízení, které jsou funkčně kompatibilní s protějšky z Mikročipu. Zdá se, že většina produktového portfolia pochází z MDT tech, což je tchajwanská společnost a může být buď získána, nebo spolupracuje s Yspring. Microchip se v minulosti zabýval jejich obchodním modelem.

ysprings kromě této recenze je MDT10P509, který prodává za $ 0.0795. Toto zařízení se zdá být přesným klonem PIC12C509. I když by to mohlo být užitečné jako levná náhrada původního produktu, je z funkčního hlediska jednoznačně horší než ostatní výrobky v této kategorii.

MDT10P509 nabízí 1KW paměti OTP, 41 bajtů RAM a pouze jeden 8bitový časovač jako periferie. Jako PIC12C509 nabízí bez přerušení, pouze 2 úrovně HW stack a trvá 4 hodiny za instrukce,

Závěry

Jsou tyto mikroprocesory opravdu „hrozný“? To je jistě otázka perspektivy. Jedná se o specifickou kategorii nízkonákladových, velkoobjemových a neopravitelných produktů s omezenou funkčností. Musíte počkat na stisknutí tlačítka a pak nechat LED blikat přesně pětkrát? Potřebujete ovládat noční světlo na baterie? Sub $ 0.10 MCU je váš přítel, který snižuje BOM a zkracuje dobu vývoje.

upozornění je, že vývoj pro většinu těchto zařízení je docela nepohodlný kvůli omezené dostupnosti variant flash a nedostatku programování v provozu. Ladění je obvykle nabízeno pouze prostřednictvím emulátorů obvodů.