som mange andre var jeg ret forbløffet over at lære om en mikrocontroller, der blev solgt for kun 0.03 USD via EEVblog sidste år. Hvordan var det muligt? Mange antog, at dette var et brandsalg af et gammelt produkt. Ved at grave lidt længere blev det tydeligt, at der er et helt markedssegment af ultra-billige mikrocontrollere. Næsten alle er produkter fra temmelig ukendte virksomheder fra Kina eller Thailand. Denne skrive op opsummerer mine resultater i denne temmelig ejendommelige niche.

Vi har allerede lært, at der er et stort udvalg af meget kraftfulde $1.00 mikrocontrollere, men hvad med $0.10 MCU? Er de virkelig alle “forfærdelige”, som foreslået andre steder?

metodologi

hvordan defineres en $ 0.10 mikrocontroller? Uanset hvad du sætter det; det vil være et noget vilkårligt valg. Jeg tog en ligetil tilgang og brugte prisen på 100pc beslaget på LCSC. Seks leverandører blev identificeret, der havde en eller flere enheder under $0.10, alle fra Asien. Hvis forskellige pakker typer af samme MCU var tilgængelige, valgte jeg SOP8 versionen. Nogle producenter havde mere end en kandidat, så jeg var nødt til at begrænse mig til repræsentative enheder til en endelig kandidatliste på otte.

Jeg kunne ikke finde nogen sub $0.10 MCU hos de store distributører somedigikey eller Mouser. Bare for at angive det åbenlyse: dette betyder ikke nødvendigvis, at det er umuligt at finde sub $0.10 MCU ‘ er fra vestlige producenter medden rigtige ordrestørrelse. To faktorer ser ud til at spille ind her: For det første ser Lcsc ud til at operere på meget mindre marginer end de etablerede distributører.For det andet er de etablerede MCU-producenter ikke så afhængige af mindre kunder og kan derfor pålægge en præmie på ordrer med lavt volumen.

på grund af manglende programmeringsværktøjer og evalueringstavler var jeg kun i stand til at gennemgå de fleste enheder efter datablad med undtagelse af Padauk MCU ‘ er.

oversigt

i alt blev otte kandidater fra seks forskellige producenter identificeret. En oversigt over enhederne findes i nedenstående tabel.

der er nogle åbenlyse fællestræk: Alle enheder er designet omkring en akkumulatorbaseret arkitektur, unægtelig inspireret af Microchip PIC12-serien. Interessant nok, med kun MDT som en undtagelse, udvidede og ændrede alle leverandører deres design fra originalen. Årsagen til dette er sandsynligvis dobbelt: for det første ønsker de at undgå juridiske problemer med mikrochip, og for det andet er selve PIC12 meget begrænset. Nogle af de største mangler løses, såsom manglende afbrydelser, adresserbar plads til JMP/CALL, banking af hukommelse/io og alvorlig mangel på periferi.

desværre deler ingen af sælgerne åbent detaljer som instruktionskodning eller hukommelsesalgoritmer. Udvikling for alle enheder skal påbegyndes via leverandør-leverede ide ‘ er. Med undtagelse af Holtek er alle enheder afhængige af højspændingsprogrammeringsgrænseflade og programmerer ikke let i kredsløb. Kun Padauk og Holtek tilbyder enheder, der kan programmeres mere end en gang.

individuelle Fund

BOJUKSINGINDUSTRIEL

BJ8P509F, prissat til $0.0466, er en lidt forbedret version af PIC12C509. Instruktionssættet forlænges fra 12 bit til 13 bit. Dette giver mulighed for JMP-instruktioner, der kan adressere hele hukommelsen. Derudover blev afbrydelsesfunktioner og en udvidet HV-stak tilføjet.

et engelsk datablad er tilgængeligt og ser omfattende nok ud til at arbejde med enheden. Desværre er leverandørens hjemmeside og IDE-dokumentation kun tilgængelig på kinesisk.

Eastsoft Micro

Eastsoft Micro har en omfattende portefølje af PIC-afledte mikrocontrollere. De kalder deres smag af arkitekturen”HR7P RISC”. Det er en omfattende akkumulator baseret arkitektur med interrupt Kapacitet, 8 niveau stak og ikke-bankskiftet adgang til hukommelse og i/O.

der er en enhed i sub $0.10 spaceavailable, HR7P153P45SA. Bemærkelsesværdige funktioner er tilgængeligheden af en 12 BitADC, en lavhastighedsoscillator til lavere strømdrift og tilføjelsen af totimere med PV-kapacitet.

desværre synes både hjemmeside og datablade kun at være tilgængelige på kinesisk.

Holtek

Holtek er en veletableretmikrocontroller leverandør fra Danmark. Deres indtræden i denne kategori, HT68F001,er noget af en underlighed: det er en ret begrænset enhed med kun 512 ord afprogram flash og 16 bytes RAM. Arkitekturen ligner megetpic12 og kan kun klokkes fra en intern 32-oscillator. Da hverinstruktion tager 4 cyklusser at udføre, resulterer dette i kun 8000 instruktionsper sekund! Det ser ud til, at denne enhed er målrettet mod ultra-lav strømapplikationer, der har meget lave kompleksitetskrav.

denne MCU leveres med fremragende dokumentation. Dette omfatter deres hjemmeside, datablade, ansøgning noter og IDE. Det er også den eneste enhed, der tilbyder lavspændings flash programmering. Begge dele adskiller Holtek noget fra resten af feltet.

i betragtning af den begrænsede funktionalitet af deres indrejse ser det imidlertid ud til, at det ultra-lave omkostningssegment ikke er en prioritet for Holtek.

Padauk

det er meget klart, at sub $0.10 MCUmarket er Padauks hjemmebane. De har snesevis af produkter i denne prisklasse,med en bred vifte af funktioner og pakketyper.

alle enheder er baseret på Padauks MCU-arkitektur, som er markant udvidet i forhold til PIC12: den bruger adskilte I / O-og SRAM-hukommelsesregioner og giver mulighed for at adressere hele spektret uden bank. I modsætning til alle andre enheder er stakken hukommelseskortet. De fleste instruktioner udføres i en enkelt cyklus.

et interessant og meget unikt aspekt er, at Padauks-arkitekturen er rettet mod synkron multithreading, hvilket gør det muligt at udføre mere end et program parallelt på den samme MCU-kerne ved hjælp af en tidsskæringsordning. De kalder dette koncept” Field Programmable Processor Array ” (FPPA). Et lignende koncept bruges i Kscore-arkitekturen af HMOs. En nyttig anvendelse af multithreading i små MCU ‘ er er at skabe virtuel periferi, f.eks.

Jeg valgte tre repræsentative produkter inan SOP8 pakke: Pms150c, PFS154 og PFS173. Alle disse kun harsingle FPPA enhed og understøtter derfor ikke multithreading.

Pms150c er deres laveste pris tilbud på $0.033, den oprindelige “3 cent MCU”. Denne enhed leveres med 1 kiloord engangs programmerbar hukommelse og 64 bytes RAM. Periferien er især udvidet over mange af de konkurrerende dele, der tilbyder en 16 Bit timer, en 8 Bit timer med FM, LF oscillator og en analog komparator med 4 Bit referencespænding DAC, der kan bruges til at implementere enkel ADC-funktionalitet. Alt dette er tilstrækkeligt til at implementere enkle sensing-og styringsfunktioner.

Pfs154 kommer til næsten det dobbelte af prisen. I modsætning til pms150 tilbyder den 2 kg flashhukommelse og kan programmeres flere gange, hvilket er meget mere praktisk til faktisk udvikling. Periferien er blevet udvidet med 3 liter 11 bit enheder, der ser godt ud til at styre RGB LED ‘ er.

endelig er PFS173 en stigendeforbedring over PFS154, tilføjer en 8-bit ADC og udvider flash til 3kiloord og RAM til 256 byte.

Padauk giver en IDE støttendeudvikling i Assembler og en noget kryptisk dialekt af C (“Mini-C”). De leverer fremragende datablade på både engelsk og kinesisk samt en tosproget hjemmeside. Programmering af enhederne opnås ved hjælp af en 5 eller 6 tråd højspændingsprotokol, hvilket gør programmering i kredsløbet udfordrende.

Open source toolchain

efter diskussionen om EEVblog er der dannet et lille samfund omkring Padauk MCU med det formål at oprette en open source toolchain til enheden. De fleste af aktiviteterne er dækket af denne tråd.

Fra I dag (August 2019), reverse engineering instruktionskodningen blev afsluttet, programmeringsprotokollen blev dokumenteret, en åben maskinprogrammerer blev udviklet, og understøttelse af flere varianter af PDK-arkitekturen blev integreret i SDCC. Udvikling for alle de tidligere nævnte Padauk MCU ‘ er er nu mulig ved hjælp af en fuldt åben toolchain.

Puolop

Puolop er en kinesisk udbyder af mikrocontrollere og forskellige blandede signalkredsløb. De ser ud til at tilbyde en bred vifte af ommærkede Padauk MCU ‘ er, specifikt den ældre OTP-version.

for eksempel synes Puolop PTB150CSE at være identisk med Padauk PMS150C. deres prisfastsættelse er lidt lavere end originalen ($0.0315 vs $0.334). Det er ikke klart, hvad forholdet mellem Puolop og Padauk er, men det ser ud til, at Padauk fungerer som leverandør til Puolop.

virksomhedens hjemmeside og al dokumentation er kun tilgængelig på kinesisk.

der synes ikke at være nogen specifik grund til at overveje Puolop MCU ‘ er over Padauks, bortset fra at spare fraktioner af cent på prisfastsættelse.

Yspring Tech/MDT

Yspring Tech er et Kina-baseret firma, der tilbyder en bred vifte af enheder, der er funktionelt kompatible med kolleger fra mikrochip. Det ser ud til, at det meste af produktporteføljen stammer fra MDT tech, som er et japansk selskab og måske enten er erhvervet eller er i samarbejde med Yspring. Microchip har tidligere taget problemer med deres forretningsmodel.

Ysprings ud over denne anmeldelse er MDT10P509, som sælger for $0.0795. Denne enhed ser ud til at være en nøjagtig klon af PIC12C509. Selv om dette kunne være nyttigt som en billig udskiftning af det originale produkt, er det klart ringere end de andre produkter i denne kategori fra et funktionelt synspunkt.

MDT10P509 tilbyder 1 kg OTP-hukommelse, 41 bytes RAM og kun en enkelt 8 Bit timer som periferi. Ligesom PIC12C509 tilbyder den ingen afbrydelser, kun en 2-niveau HV-stak og tager 4 ure pr. instruktion

konklusioner

er disse mikrocontrollere faktisk “forfærdelige”? Det er helt sikkert et spørgsmål om perspektiv. De vedrører en bestemt kategori af billige, højvolumen, ikke-brugbare produkter med begrænset funktionalitet. Du skal vente på et tryk på en knap og derefter lade en LED blinke nøjagtigt fem gange? Skal du styre et batteridrevet natlys? Sub $ 0.10 MCU er din ven til at reducere BOM og forkorte udviklingstiden.

en advarsel er, at udviklingen for de fleste af disse enheder er ret ubelejligt på grund af begrænset tilgængelighed af flashvarianter og mangel på programmering i drift. Debugging tilbydes normalt kun via i kredsløbsemulatorer.