لقد اندهشت ، من بين أمور أخرى ،
من أخبار العام الماضي على مدونة EEVblog بأن بعض المتحكمين الدقيقين يباعون فقط بمبلغ 0.03 دولار. كيف كان ذلك ممكنا؟ اقترح الكثيرون أن هذا بيع أو بقايا قديمة. بالتفصيل عبر التاريخ ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن هناك شريحة سوق كاملة من ميكروكنترولر فائقة رخيصة الثمن. كلها تقريبا تنتجها شركات غير معروفة من الصين أو تايوان. في هذه المقالة ، قمت بتلخيص نتائج بحثي في هذا المكان غير العادي إلى حد ما.
نحن نعلم بالفعل أن هناك مجموعة كبيرة إلى حد ما من ميكروكنترولر قوية للغاية تكلف 1.00 دولار ، ولكن ماذا عن
MCU عند 0.1 دولار؟ هل هي "فظيعة" لأنها تكتب عنها؟
منهجية
كيفية تحديد متحكم بقيمة 0.1 دولار؟ نعم كما يحلو لك اختيار التعريف تعسفي. قررت أن أذهب مباشرة ، باستخدام تكلفة 100 قطعة في متجر LCSC. لقد وجدت ستة شركات مصنعة تقدم رقائقًا أو أكثر بأقل من 0.1 دولار ، وكلها من آسيا. إذا تم تقديم الرقائق في حزم مختلفة ، فقد اخترت خيار SOP8. كان لدى بعض الشركات المصنعة العديد من المرشحين ، لذلك اضطررت إلى الحد من اختيار الأجهزة النموذجية لقائمة المرشحين الثمانية النهائية.
لدى كبار الموزعين ، مثل Digikey أو Mouser ، لم أجد ميكروكنترولر بمبلغ 0.1 دولار. من الواضح أن هذا لا يعني أنه من المستحيل العثور على وحدات MCU هذه من الشركات المصنعة الغربية - كل هذا يتوقف على حجم الطلب. يلعب عاملان دورًا هنا: أولاً ، تعمل LCSC بهامش أقل بكثير من الموزعين الكبار. ثانياً ، لا تعتمد شركات تصنيع MCU الكبيرة على العملاء الصغار ، لذا فهي تحدد بحرية سعر البضائع المشتراة بكميات صغيرة.
في غياب المبرمجين ومقاعد الاختبار ، تمكنت من مراجعة معظم الأجهزة فقط وفقًا لمواصفاتها ، باستثناء وحدة MCU Padauk.
نظرة عامة
في المجموع ، اخترت ثمانية مرشحين من ستة شركات مختلفة. ويرد الجدول الموجز أدناه.
لديها أوجه تشابه واضحة - تم تصميم جميع الأجهزة لهندسة البطارية ، وبطبيعة الحال ، على أساس رقاقة PIC12. باستثناء MDT ، فقد قام جميع الشركات المصنعة بتغيير وتكملة دوائر شرائحها. ربما يكون هناك سببان: أولاً ، لقد أرادوا تجنب المشكلات القانونية المتعلقة برقاقة Microchip ، وثانيًا ، توجد قيود خطيرة على PIC12. لقد عملوا مع العيوب الرئيسية - عدم وجود انقطاع ، ومساحة عنوان JMP / CALL ، وتبديل بنوك الذاكرة والأجهزة الطرفية.
لسوء الحظ ، لم تشارك الشركات المصنعة مثل هذه التفاصيل مثل ترميز التعليمات أو خوارزميات الذاكرة. يجب أن تمر كافة عمليات التطوير لهذه الأجهزة عبر IDE من الشركات المصنعة. باستثناء Holtek ، تعتمد جميع الأجهزة على واجهة برمجة عالية الجهد ، وليس من السهل البرمجة في الموقع. يقدم Padauk و Holtek فقط الأجهزة التي يمكن برمجتها أكثر من مرة.
→ قابل للنقر. هناك
نسخة PDFيجد منفصلة
Bojuxing الصناعية
رقاقة BJ8P509F $ 0.0466 هي نسخة محسنة قليلاً من PIC12C509. تم توسيع مجموعة التعليمات من 12 إلى 13 بت. هذا يسمح لك باستخدام jmp مع معالجة الذاكرة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، إضافة القدرة على العمل مع المقاطعات و HW- المكدس الموسعة.
هناك مواصفات باللغة الإنجليزية ، وهي مفصلة بما يكفي للعمل مع الشريحة. لسوء الحظ ، فإن موقع الشركة المصنعة و IDE متاح باللغة الصينية فقط.
ايست سوفت مايكرو
لدى Eastsoft Micro مجموعة كبيرة من أدوات التحكم الدقيقة المستندة إلى PIC. يسمونه نسختهم من بنية HR7P RISC. هذا هو هيكل بطارية كاملة مع دعم المقاطعة ، مكدس 8 مستويات والوصول إلى الذاكرة و I / O دون
تبديل البنوك .
لديهم شريحة واحدة تكلف ما يصل إلى 0.1 دولار ، وهذا هو HR7P153P45SA. تشمل الميزات البارزة دعم ADC من 12 بت ، ومذبذب منخفض السرعة لتشغيل منخفض الطاقة ، وإضافة مؤقتين مع دعم PWM.
لسوء الحظ ، فإن الموقع والمواصفات باللغة الصينية فقط.
HOLTEK
Holtek هي شركة تصنيع متحكم شهير في تايوان. ممثلهم في هذه الفئة HT68F001 فريد من نوعه: جهاز محدود به 512 كلمة من ذاكرة فلاش البرنامج و 16 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. تشبه البنية إلى حد كبير PIC12 ، متزامنة فقط من مذبذب 32 كيلو هرتز الداخلية. نظرًا لأن الأمر يستغرق 4 دورات لإكمال كل تعليمات ، فإنه ينفذ فقط 8000 تعليمة في الثانية! على ما يبدو ، تم تصميم هذه الشريحة للاستخدام في استهلاك الطاقة المنخفض للغاية ، وليس مطالبًا بالأداء.
رقاقة لديه وثائق ممتازة. هناك موقع على شبكة الإنترنت ، والمواصفات ، وتلاحظ التطبيق ، و IDE. كما أنها الشريحة الوحيدة ذات القدرة على برمجة الفلاش منخفضة الجهد. كل هذا يضع منتجات Holtek بصرف النظر عن الباقي.
ومع ذلك ، نظرًا للوظائف المحدودة لهذه الرقاقة ، يبدو أن شريحة الرقائق فائقة الرتبة ليست من أولويات هولتيك.
Padauk
من الواضح أنه في سوق الرقائق ، يصل سعر Padauk إلى 0.1 دولار في المنزل. في هذا النطاق السعري ، يقدمون العشرات من المنتجات مع مجموعة متنوعة من الخيارات وأنواع الحالات.
تعتمد جميعها على بنية MCU Padauk ، والتي تم تطويرها أكثر بكثير مقارنةً بـ PIC12: فهي تستخدم مناطق ذاكرة منفصلة للإدخال / الإخراج و SRAM ، وتسمح بالتعامل مع جميع الذاكرة دون تبديل البنوك. على عكس جميع الأجهزة الأخرى ، يوجد المكدس هنا في ذاكرة الوصول العشوائي. يتم تنفيذ معظم التعليمات في دورة واحدة على مدار الساعة.
يتمثل أحد الجوانب المثيرة للاهتمام وغير العادية في بنية Padauk في أنه يتم شحذها من أجل تعدد العمليات المتزامنة ، ويسمح لك بتشغيل أكثر من برنامج بالتوازي على وحدة MCU واحدة وفقًا لنظام تعدد المهام الاستباقي. يسمونه هذا المفهوم "مصفوفة المعالج للبرمجة المستخدم" (FPPA). يستخدم XMOS مفهومًا مشابهًا في
XCore Architecture . أحد التطبيقات المفيدة للتعدد في وحدات MCU الصغيرة هو إنشاء أجهزة طرفية افتراضية ، على سبيل المثال ، UART ، I
2 C ، تعمل بالتوازي مع البرنامج الرئيسي.
لقد اخترت ثلاثة من منتجاتها التمثيلية في حزمة SOP8: PMS150C و PFS154 و PFS173. تحتوي جميعها على وحدة FPPA واحدة ، لذلك لا تدعم تعدد مؤشرات الترابط.
PMS150C هو الخيار الأرخص ، بتكلفة 0.033 دولار ، وهذا هو ، الأصلي "MCU ثلاث سنتات." يحتوي الجهاز على ذاكرة قابلة للبرمجة لمرة واحدة لكل كيلو جرام و 64 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. يتم تمثيل المحيط من خلال العديد من الخيارات المتنافسة - مؤقت 16 بت ، مؤقت PWM 8 بت ، مذبذب منخفض التردد ، مقارن تناظري مع فولطية DAC مرجعية 4 بت ، والتي يمكن استخدامها لتنفيذ أبسط أنواع ADC. كل هذا يكفي لتنفيذ الوظائف البسيطة للمستشعر ووحدة التحكم.
يكلف PFS154 ضعف هذا المبلغ تقريبًا. ومع ذلك ، على عكس PMS150 ، فإنه يحتوي على ذاكرة فلاش بسعة 2 كيلوغرامات ، ويمكن برمجته بشكل متكرر ، وهو أكثر ملاءمة للتطوير الحقيقي. يتم توسيع المحيط بواسطة وحدات PWM 3 × 11 بت ، وهي مناسبة تمامًا للتحكم في LED RGB.
أخيرًا ، يعمل PFS173 أيضًا على تحسين شريحة PFS154 عن طريق إضافة ADC 8 بت وتوسيع ذاكرة الفلاش إلى 3 كجم وذاكرة الوصول العشوائي إلى 256 بايت.
يوفر Padauk IDE لتطوير لغة التجميع ولهجة C (Mini-C) مشفرة إلى حد ما. لديهم مواصفات ممتازة باللغتين الإنجليزية والصينية ، وكذلك موقع ثنائي اللغة. يتم تنفيذ برمجة الأجهزة بواسطة بروتوكول الجهد العالي لمدة 5 أو 6 أسلاك ، مما يجعل من الصعب برمجة الشريحة في مكانها.
مجموعة أدوات مفتوحة المصدر
تشكل مجتمع صغير حول Padauk MCU على موقع EEVblog ، في محاولة لإنشاء مجموعة أدوات مفتوحة المصدر للرقائق الخاصة بهم.
يوصف معظم العمل
في هذا الموضوع .
اعتبارًا من أغسطس 2019 ،
تم الانتهاء
من التحليل الهندسي
لترميز التعليمات ،
وتم وصف
بروتوكول البرمجة ، وتم تطوير
مبرمج مفتوح ، وتم دمج الدعم للعديد من خيارات بنية PDK في SDCC. من الممكن بالفعل إجراء تطوير لجميع شرائح Padauk المذكورة مع مجموعة أدوات مفتوحة بالكامل.
Puolop
Puolop هي شركة صينية لتصنيع ميكروكنترولر ومختلف الدوائر التناظرية إلى الرقمية ومقرها شنتشن. أنها توفر مجموعة واسعة من رقائق من Padauk تحت العلامة التجارية الخاصة بهم ، ولا سيما إصدارات OTP القديمة.
على سبيل المثال ، يبدو Puolop PTB150CSE متطابقًا تمامًا مع Padauk PMS150C. تكلفتها أقل قليلاً من الأصل (0.0315 دولار مقابل 0.334 دولار). ليس من الواضح ما هي العلاقة بين هذه العلامات التجارية ، ولكن يبدو أن Padauk تعمل كمورد لبولوب.
موقع الشركة وجميع الوثائق باللغة الصينية فقط. لا يوجد سبب لتفضيل رقائق Puolop على رقائق Padauks - يمكنك توفير جزء صغير من السعر.
Yspring Tech / MDT
Yspring Tech هي شركة صينية تقدم مجموعة واسعة من الأجهزة التي يمكن مقارنتها وظيفيًا بمنافسي Microchip. على ما يبدو ، تم أخذ معظم المجموعة من شركة
MDT ، وهي شركة تايوانية اشترتها Yspring أو صنعت شريكًا لها.
عارضت رقاقة رقاقة أعمالها في الماضي.
يسبرينجز يضيف MDT10P509 إلى هذا الاستعراض ل 0.0795 دولار. يبدو أن هذا الجهاز عبارة عن نسخة كاملة من PIC12C509. قد يكون مفيدًا كبديل رخيص للأصل ، ولكن من الواضح أنه أدنى من خصائص المنتجات الأخرى في هذه الفئة.
يوفر MDT10P509 كيلوغراما من الذاكرة لمرة واحدة ، و 41 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، وجهاز توقيت واحد 8 بت كمستلزمات طرفية. في ذلك ، كما هو الحال في PIC12C509 ، لا توجد أي مقاطعة ، لا يوجد سوى مكدس HW ثنائي المستوى ، ويتم تنفيذ التعليمات في 4 دورات.
استنتاج
هل هذه ميكروكنترولر حقا قبيحة؟ من الواضح يعتمد على وجهة نظر. أنها تندرج في فئة خاصة من منتجات صيانة منخفضة الصيانة منخفضة التكلفة بتكلفة منخفضة للمشتريات بالجملة. هل تحتاج إلى الانتظار حتى يتم الضغط على الزر ثم وميض خمس مرات مع الصمام؟ هل تحتاج إلى تشغيل ضوء الليل بالبطارية؟ ستساعدك الرقائق التي تكلف ما يصل إلى 0.1 دولار في تقليل التكاليف وتقصير وقت التطوير.
المهم هو أن التطوير لمعظم هذه الأجهزة سوف يكون غير مريح بسبب محدودية توفر الخيارات التي تومض وميض والبرمجة داخل الدائرة. عادةً ما يكون التصحيح ممكنًا فقط من خلال محاكاة الدوائر الكهربائية.
إذا كنت تستمتع بالعمل مع ميكروكنترولر منخفضة التكلفة ، فإن سلسلة Padauk هي بلا شك الخيار الأفضل. لديهم أقوى بنية ، ومجموعة واسعة من الأجهزة ، بما في ذلك الخيارات مع ذاكرة فلاش ، وثائق جيدة ، والخط الوحيد مع مجموعة من الأدوات المفتوحة.