ca mulți alții, am fost destul de uimit să aflu despre un microcontroler vândut cu doar 0,03 USD prin eevblog anul trecut. Cum a fost posibil acest lucru? Mulți au presupus că aceasta este o vânzare de foc a unui produs vechi. Săpat un pic mai departe, a devenit evident că există un întreg segment de piață de microcontrolere ultra-low-cost. Aproape toate sunt produse ale unor companii destul de necunoscute din China sau Taiwan. Această scriere rezumă concluziile mele în această nișă destul de ciudată.
am aflat deja că există o mare varietate de microcontrolere foarte puternice de 1,00 USD, dar ce zici de MCU de 0,10 USD? Sunt într-adevăr toate „teribile”, așa cum s-a sugerat în altă parte?
metodologie
cum se definește un microcontroler de 0,10 USD? Oricum ai spune, va fi o alegere oarecum arbitrară. Am luat o abordare simplă și am folosit prețul suportului 100pc la LCSC. Șase furnizori au fost identificați care aveau unul sau mai multe dispozitive sub 0,10 USD, toate din Asia. Dacă au fost disponibile diferite tipuri de pachete ale aceluiași MCU, am ales versiunea SOP8. Unii producători au avut mai mult de un candidat, așa că a trebuit să mă limitez la dispozitive reprezentative pentru o listă finală de candidați de opt.
nu am fost în stare să găsească orice sub $0.10 MCU la distribuitorii mari likeDigikey sau Mouser. Doar pentru a afirma evident: acest lucru nu înseamnă neapăratcă este imposibil să găsiți sub $0.10 MCU de la producătorii occidentali cudimensiunea corectă a comenzii. Doi factori par să intre în joc aici: În primul rând, Lcscpare să funcționeze pe marje mult mai mici decât distribuitorii stabiliți.În al doilea rând, producătorii de MCU consacrați nu se bazează la fel de mult pe clienții mai mici și, prin urmare, pot comanda o primă pentru comenzile cu volum redus.
Din cauza lipsei de instrumente de programare și tabele de evaluare am fost doar posibilitatea de a revizui cele mai multe dispozitive de foaie de date, cu excepția MCU Padauk.
Prezentare generală
în total, opt candidați de la șase producători diferiți au fost identificați. Un rezumat al dispozitivelor poate fi găsit în tabelul de mai jos.
există unele comune evidente: Toate dispozitivele sunt proiectate în jurul unei arhitecturi bazate pe acumulatori, inspirată incontestabil din seria Microchip PIC12. Interesant, cu doar MDT ca o excepție, toți furnizorii extins și modificat desenele lor de original. Motivul pentru aceasta este probabil dublu: în primul rând, vor să evite orice probleme legale cu microcipul și, în al doilea rând, PIC12 în sine este sever limitat. Unele dintre deficiențele majore sunt abordate, cum ar fi lipsa întreruperilor, spațiul adresabil al JMP/CALL, banca de memorie/IO și lipsa severă de periferie.din păcate ,niciunul dintre furnizori nu împărtășește în mod deschis detalii precum codarea instrucțiunilor sau algoritmii de memorie. Dezvoltarea pentru toate dispozitivele trebuie să înceapă prin IDE furnizate de furnizor. Cu excepția Holtek, toate dispozitivele se bazează pe interfața de programare de înaltă tensiune și nu programează cu ușurință în circuit. Doar Padauk și Holtek oferă dispozitive care pot fi programate de mai multe ori.
constatări individuale
Bojuxing Industrial
BJ8P509F, la pretul de $0.0466, este o versiune ușor îmbunătățită a PIC12C509. Setul de instrucțiuni este extins de la 12 biți la 13 biți. Acest lucru permite instrucțiuni jmp care pot aborda întreaga memorie. În plus, au fost adăugate capabilități de întrerupere și o stivă HW extinsă.
o foaie de date engleză este disponibilă și pare suficient de cuprinzătoare pentru a funcționa cu dispozitivul. Din păcate, site-ul web al furnizorului și documentația IDE sunt disponibile numai în limba chineză.
Eastsoft Micro
Eastsoft Micro are un portofoliu extins de microcontrolere derivate din PIC. Ei numesc aroma lor de arhitectură „HR7P RISC”. Este o arhitectură cuprinzătoare bazată pe acumulatori, cu capacitate de întrerupere, stivă de 8 niveluri și acces non-bankswitched la memorie și I/O.
există un dispozitiv în spațiul sub $0.10 disponibil, HR7P153P45SA. Caracteristicile notabile sunt disponibilitatea unui 12 BitADC, un oscilator de viteză mică pentru funcționarea cu putere mai mică și adăugarea a douătimere cu capacitate PWM.
Din păcate, atât site-ul web, cât și fișele tehnice par să fie disponibile doar în limba chineză.
Holtek
Holtek este un furnizor de microcontroler bine stabilit din Taiwan. Intrarea lor în această categorie, HT68F001, este oarecum o ciudățenie: este un dispozitiv destul de limitat, cu doar 512 cuvinte deprogram flash și 16 octeți de RAM. Arhitectura este foarte asemănătoare cupic12 și poate fi cronometrat numai de la un oscilator intern de 32 kHz. Deoarece eachinstruction nevoie de 4 cicluri pentru a executa, acest lucru duce la doar 8000 instructionsper secundă! Se pare că acest dispozitiv vizează o putere ultra-redusăaplicații care au cerințe de complexitate foarte scăzute.
acest MCU vine cu o documentație excelentă. Aceasta include site-ul lor web, fișele tehnice, notele aplicației și IDE. Este, de asemenea, singurul dispozitiv care oferă programare flash de joasă tensiune. Ambele seturi Holtek oarecum în afară de restul terenului.cu toate acestea, având în vedere funcționalitatea limitată a intrării lor, se pare că segmentul ultra-low-cost nu este o prioritate pentru Holtek.
Padauk
este foarte clar că sub $0.10 MCUmarket este Padauks gazon acasă. Au zeci de produse în această gamă de prețuri,cu o mare varietate de caracteristici și tipuri de pachete.
toate dispozitivele se bazează pe arhitectura PADAUKS MCU, care este extinsă semnificativ peste cea a PIC12: utilizează regiuni de memorie I / O și SRAM separate și permite abordarea întregii game fără a fi bancare. Spre deosebire de toate celelalte dispozitive, stiva este mapată în memorie. Cele mai multe instrucțiuni se execută într-un singur ciclu.
un aspect interesant și foarte unic este că arhitectura Padauks este orientată spre multithreading sincron, permițând executarea mai multor programe în paralel pe același nucleu MCU folosind o schemă de feliere a timpului. Ei numesc acest concept” Field Programmable Processor Array ” (FPPA). Un concept similar este utilizat în arhitectura XCore de către XMOS. O aplicație utilă a multithreading în MCU-uri mici este de a crea periferie virtuală, de exemplu, UART, I2C, care este operat în paralel cu programul principal.
am ales trei produse reprezentative inan SOP8 pachet: PMS150C, PFS154 și PFS173. Toate acestea au doarunitate FPPA unică și, prin urmare, nu acceptă multithreading.
PMS150C este cea mai mică ofertă de cost la $0.033, originalul „3 cent MCU”. Acest dispozitiv vine cu 1 kiloword de memorie programabilă unică și 64 de octeți de memorie RAM. Periferia este extinsă în special pe multe dintre piesele concurente, oferind un cronometru de 16 biți, un cronometru de 8 biți cu PWM, oscilator LF și un comparator analogic cu tensiune de referință de 4 biți DAC care poate fi utilizat pentru a implementa o funcționalitate ADC simplă. Toate acestea sunt suficiente pentru a implementa funcții simple de detectare și control.
PFS154 vine la aproape de două ori costul. Cu toate acestea, spre deosebire de PMS150, acesta oferă memorie flash de 2kw și poate fi programat de mai multe ori, ceea ce este mult mai convenabil pentru dezvoltarea reală. Periferia a fost extinsă cu 3 unități PWM de 11 biți, care arată foarte bine pentru a controla LED-urile RGB.în cele din urmă, PFS173 este o îmbunătățire incrementală față de PFS154, adăugând un ADC pe 8 biți și extinzând blițul la 3kilowords și RAM la 256 octeți.
Padauk oferă un suport IDEDEZVOLTARE în asamblare și un dialect oarecum criptic al lui C („Mini-C”). Oferă fișe tehnice excelente atât în engleză, cât și în chineză, precum și un site web bilingv. Programarea dispozitivelor se realizează printr-un protocol de înaltă tensiune cu 5 sau 6 fire, ceea ce face dificilă programarea în circuit.
open source toolchain
în urma discuției despre Eevblog, s-a format o mică comunitate în jurul MCU Padauk cu scopul de a crea un lanț de instrumente open source pentru dispozitiv. Majoritatea activităților sunt acoperite în acest thread.
începând de astăzi (August 2019), inginerie inversă codificarea instrucțiunilor a fost finalizată, protocolul de programare a fost documentat, a fost dezvoltat un programator hardware deschis și suportul pentru mai multe arome ale arhitecturii PDK a fost integrat în SDCC. Dezvoltarea pentru toate MCU-urile Padauk menționate anterior este acum posibilă folosind un lanț de instrumente complet deschis.
Puolop
Puolop este un furnizor chinez bazat pe Shenzhen microcontrolere și diverse circuite de semnal mixte. Acestea par să ofere o gamă largă de MCU-uri padauk reetichetate, în special versiunea OTP mai veche.
de exemplu, Puolop PTB150CSE pare a fi identic cu padauk PMS150C. prețul lor este puțin mai mic decât cel original ($0.0315 vs $0.334). Nu este clar care este relația dintre Puolop și Padauk, dar se pare că Padauk acționează ca furnizor pentru Puolop.
site-ul companiei și toate documentațiilesunt disponibile numai în limba chineză.
nu pare să existe niciun motiv specific pentru a lua în considerare MCU-urile Puolop peste Padauk-uri, altele decât economisirea fracțiilor de cenți la prețuri.
Yspring Tech/MDT
Yspring Tech este o companie din China care oferă o gamă largă de dispozitive compatibile funcțional cu omologii de la Microchip. Se pare că cea mai mare parte a portofoliului de produse provine de la MDT tech, care este o companie taiwaneză și poate fi achiziționată sau este în cooperare cu Yspring. Microchip a avut probleme cu modelul lor de afaceri în trecut.
ysprings plus față de această revizuire este MDT10P509 care vinde pentru $0.0795. Acest dispozitiv pare a fi o clonă exactă a PIC12C509. Deși acest lucru ar putea fi util ca o înlocuire cu costuri reduse a produsului original, acesta este în mod clar inferior celorlalte produse din această categorie din punct de vedere funcțional. MDT10P509 oferă 1Kw de memorie OTP, 41 bytes de RAM și doar un singur cronometru de 8 biți ca periferie. La fel ca PIC12C509 nu oferă întreruperi, doar o stivă HW de 2 niveluri și ia 4 Ceasuri pe instrucțiune
concluzii
sunt aceste microcontrolere într-adevăr „teribile”? Aceasta este cu siguranță o chestiune de perspectivă. Acestea se adresează unei categorii specifice de produse cu costuri reduse, cu volum mare, care nu pot fi utilizate, cu funcționalitate limitată. Trebuie să așteptați apăsarea unui buton și apoi să lăsați un led să clipească exact de cinci ori? Trebuie să controlați o lumină de noapte cu baterie? Sub $ 0.10 MCU este prietenul tău pentru a reduce BOM și a scurta timpul de dezvoltare.
un avertisment este că dezvoltarea pentru majoritatea acestor dispozitive este destul de incomodă din cauza disponibilității limitate a variantelor flash și a lipsei de programare în serviciu. Depanarea este de obicei oferită numai prin intermediul emulatoarelor de circuit.
