Saya, antara lain, kagum pada
berita tahun lalu di EEVblog bahwa beberapa mikrokontroler hanya dijual seharga $ 0,03. Bagaimana itu mungkin? Banyak yang berpendapat bahwa ini adalah penjualan atau sisa-sisa lama. Mengaduk-aduk sejarah, saya sampai pada kesimpulan bahwa ada segmen pasar seluruh mikrokontroler super murah. Hampir semuanya diproduksi oleh perusahaan-perusahaan kecil yang dikenal dari Cina atau Taiwan. Dalam artikel ini, saya telah merangkum hasil penelitian saya di ceruk yang agak tidak biasa ini.
Kita sudah tahu bahwa ada sejumlah besar mikrokontroler yang sangat kuat seharga $ 1,00, tetapi bagaimana dengan
MCU seharga $ 0,1? Apakah mereka “mengerikan” ketika mereka menulis tentang mereka?
Metodologi
Bagaimana cara menentukan mikrokontroler senilai $ 0,1? Ya, sesuai keinginan; pilihan definisi adalah arbitrer. Saya memutuskan untuk langsung, menggunakan biaya 100 buah di toko LCSC. Saya menemukan enam produsen yang menawarkan satu atau lebih chip dengan harga kurang dari $ 0,1, semuanya dari Asia. Jika chip ditawarkan dalam paket yang berbeda, saya memilih opsi SOP8. Beberapa pabrikan memiliki beberapa kandidat, jadi saya harus membatasi diri untuk memilih perangkat tipikal untuk daftar 8 kandidat terakhir.
Di distributor besar, seperti Digikey atau Mouser, saya tidak menemukan mikrokontroler seharga $ 0,1. Jelas, ini tidak berarti bahwa tidak mungkin untuk menemukan MCU seperti itu dari produsen Barat - itu semua tergantung pada volume pesanan. Dua faktor berperan di sini: pertama, LCSC bekerja dengan margin yang jauh lebih rendah daripada distributor besar. Kedua, produsen MCU besar tidak tergantung pada pelanggan kecil, sehingga mereka dengan bebas menetapkan harga untuk barang yang dibeli dalam jumlah kecil.
Dengan tidak adanya programmer dan bangku tes, saya dapat meninjau sebagian besar perangkat hanya sesuai dengan spesifikasi mereka, dengan pengecualian MCU Padauk.
Ulasan
Secara total, saya memilih delapan kandidat dari enam produsen yang berbeda. Tabel ringkasan diberikan di bawah ini.
Ini memiliki kesamaan yang jelas - semua perangkat dirancang untuk arsitektur baterai, dan, tentu saja, berdasarkan PIC12 Microchip. Dengan pengecualian MDT, semua produsen telah mengubah dan menambah sirkuit chip mereka. Mungkin ada dua alasan: pertama, mereka ingin menghindari masalah hukum dengan Microchip, dan kedua, PIC12 memiliki keterbatasan serius. Mereka bekerja dengan kelemahan utama - tidak adanya gangguan, ruang alamat JMP / CALL, peralihan bank memori dan periferal.
Sayangnya, pabrikan tidak membagikan rincian seperti koding instruksi atau algoritma memori. Semua pengembangan untuk perangkat ini harus melalui IDE dari produsen. Dengan pengecualian Holtek, semua perangkat bergantung pada antarmuka pemrograman bertegangan tinggi, dan tidak begitu mudah diprogram di situs. Hanya Padauk dan Holtek yang menawarkan perangkat yang dapat diprogram lebih dari sekali.
→ Dapat diklik. Ada
versi PDFPisahkan temuan
Bojuxing industri
Chip BJ8P509F $ 0,0466 adalah versi yang sedikit ditingkatkan dari PIC12C509. Set instruksi telah diperluas dari 12 menjadi 13 bit. Ini memungkinkan Anda untuk menggunakan jmp dengan pengalamatan memori penuh. Selain itu, menambahkan kemampuan untuk bekerja dengan interupsi dan perluasan HW-stack.
Ada spesifikasi dalam bahasa Inggris, dan itu cukup rinci untuk bekerja dengan chip. Sayangnya, situs web produsen dan IDE hanya dalam bahasa Cina.
Eastsoft mikro
Eastsoft Micro memiliki portofolio besar mikrokontroler berbasis PIC. Mereka menyebut versi mereka dari arsitektur HR7P RISC. Ini adalah arsitektur baterai lengkap dengan dukungan interupsi, tumpukan 8-tingkat dan akses ke memori dan I / O tanpa
berpindah bank .
Mereka memiliki satu chip berharga hingga $ 0,1, dan ini adalah HR7P153P45SA. Fitur-fitur penting termasuk dukungan ADC 12-bit, osilator kecepatan rendah untuk operasi berdaya rendah, dan penambahan dua timer dengan dukungan PWM.
Sayangnya, situs web dan spesifikasinya hanya dalam bahasa Cina.
Holtek
Holtek adalah produsen mikrokontroler Taiwan yang terkenal. Perwakilan mereka dalam kategori ini HT68F001 cukup unik: perangkat terbatas dengan memori flash program 512 kata dan RAM 16 byte. Arsitekturnya sangat mirip dengan PIC12, hanya disinkronkan dari osilator 32 kHz internal. Karena dibutuhkan 4 siklus untuk menyelesaikan setiap instruksi, itu hanya mengeksekusi 8.000 instruksi per detik! Rupanya, chip ini dirancang untuk digunakan dalam konsumsi daya yang sangat rendah, tidak menuntut kinerja.
Chip ini memiliki dokumentasi yang sangat baik. Ada situs web, spesifikasi, catatan aplikasi, dan IDE. Ini juga satu-satunya chip dengan kemampuan pemrograman flash tegangan rendah. Semua ini membuat produk Holtek terpisah dari yang lain.
Namun, mengingat fungsionalitas terbatas dari chip ini, tampaknya segmen chip yang sangat murah bukanlah prioritas untuk Holtek.
Padauk
Jelas bahwa pada pasar chip hingga $ 0,1 Padauk terasa seperti di rumah. Dalam kisaran harga ini, mereka menawarkan puluhan produk dengan berbagai opsi dan jenis kasing.
Semuanya didasarkan pada arsitektur MCU Padauk, yang jauh lebih berkembang daripada PIC12: menggunakan lokasi memori terpisah untuk I / O dan SRAM, memungkinkan pengalamatan ke semua memori tanpa berpindah bank. Tidak seperti semua perangkat lain, di sini tumpukannya ada dalam RAM. Sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock tunggal.
Salah satu aspek yang menarik dan tidak biasa dari arsitektur Padauk adalah bahwa hal itu dipertajam untuk multithreading sinkron, dan memungkinkan Anda untuk menjalankan lebih dari satu program secara paralel pada satu inti MCU sesuai dengan skema multitasking preemptive. Mereka menyebut konsep ini "matriks prosesor yang dapat diprogram pengguna" (FPPA). Konsep serupa digunakan oleh XMOS dalam
Arsitektur XCore . Salah satu aplikasi multithreading berguna dalam MCU kecil adalah pembuatan peripheral virtual, misalnya, UART, I
2 C, yang bekerja secara paralel dengan program utama.
Saya memilih tiga produk representatif mereka dalam paket SOP8: PMS150C, PFS154, dan PFS173. Mereka semua memiliki satu modul FPPA, sehingga mereka tidak mendukung multithreading.
PMS150C adalah opsi termurah, seharga $ 0,033, artinya, ini adalah "MCU tiga sen" asli. Perangkat ini memiliki memori terprogram satu kali untuk 1 kilosword dan 64 byte RAM. Pinggiran diwakili oleh banyak opsi yang bersaing - timer 16-bit, timer PWM 8-bit, osilator frekuensi rendah, komparator analog dengan tegangan referensi DAC 4-bit, yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan varian ADC yang paling sederhana. Semua ini cukup untuk mengimplementasikan fungsi sederhana dari sensor dan modul kontrol.
Biaya PFS154 hampir dua kali lipat. Namun, tidak seperti PMS150, ia memiliki memori flash untuk 2 kilo, ia dapat diprogram berulang kali, yang jauh lebih nyaman untuk pengembangan nyata. Pinggiran diperluas oleh modul PWM 3x11 bit, yang cocok untuk mengendalikan LED RGB.
Akhirnya, PFS173 lebih lanjut meningkatkan chip PFS154 dengan menambahkan ADC 8-bit dan memperluas memori flash menjadi 3 kiloslov dan RAM menjadi 256 byte.
Padauk menyediakan IDE untuk pengembangan bahasa rakitan dan dialek C (Mini-C) yang agak samar. Mereka memiliki spesifikasi yang sangat baik dalam bahasa Inggris dan Cina, serta situs bilingual. Pemrograman perangkat dilakukan oleh protokol tegangan tinggi untuk 5 atau 6 kabel, yang membuatnya sulit untuk memprogram chip di tempat.
Toolkit open source
Sebuah komunitas kecil telah terbentuk di sekitar Padauk MCU di situs EEVblog, mencoba membuat toolkit open source untuk chip mereka. Sebagian besar pekerjaan
dijelaskan di utas ini .
Pada Agustus 2019, analisis teknik
pengkodean instruksi telah selesai,
protokol pemrograman telah dijelaskan, seorang
programmer terbuka telah dikembangkan, dan dukungan untuk beberapa opsi arsitektur PDK telah diintegrasikan ke dalam SDCC. Dimungkinkan untuk melakukan pengembangan untuk semua chip Padauk yang disebutkan dengan toolkit yang sepenuhnya terbuka.
Puolop
Puolop adalah produsen mikrokontroler Cina dan berbagai sirkuit analog-ke-digital campuran yang berkantor pusat di Shenzhen. Mereka menawarkan berbagai chip dari Padauk di bawah merek mereka sendiri, khususnya, versi OTP lama.
Misalnya, Puolop PTB150CSE terlihat benar-benar identik dengan Padauk PMS150C. Biaya mereka sedikit kurang dari aslinya ($ 0,0315 versus $ 0,334). Tidak jelas apa hubungan antara merek-merek ini, tetapi Padauk tampaknya bertindak sebagai pemasok untuk Puolop.
Situs web perusahaan dan semua dokumentasi hanya dalam bahasa Mandarin. Tidak ada alasan untuk memilih chip Puolop daripada chip Padauks - hemat sebagian kecil dari harga.
Yspring Tech / MDT
Yspring Tech adalah perusahaan Cina yang menawarkan berbagai perangkat yang secara fungsional dapat dibandingkan dengan pesaing Microchip. Rupanya, sebagian besar bermacam-macam diambil dari
MDT , sebuah perusahaan Taiwan yang dibeli atau dibuat Yspring. Microchip telah
menentang model bisnis mereka di masa lalu.
Ysprings menambahkan MDT10P509 ke ulasan ini sebesar $ 0,0795. Perangkat ini tampaknya merupakan tiruan lengkap dari PIC12C509. Ini mungkin berguna sebagai pengganti yang murah untuk yang asli, tetapi jelas lebih rendah dalam karakteristiknya dibandingkan dengan produk lain dalam kategori ini.
MDT10P509 menawarkan 1 kilo memori satu kali, 41 byte RAM, dan timer 8-bit tunggal sebagai periferal. Di dalamnya, seperti pada PIC12C509, tidak ada interupsi, hanya ada HW-stack dua tingkat, dan instruksi dieksekusi dalam 4 siklus.
Kesimpulan
Apakah mikrokontroler ini benar-benar jelek? Jelas tergantung pada sudut pandangnya. Mereka termasuk dalam kategori khusus produk perawatan rendah pemeliharaan rendah dengan biaya rendah untuk pembelian grosir. Apakah Anda perlu menunggu tombol ditekan dan kemudian berkedip lima kali dengan LED? Apakah Anda perlu mengoperasikan lampu malam bertenaga baterai? Keripik yang harganya hingga $ 0,1 akan membantu Anda mengurangi biaya dan mempersingkat waktu pengembangan.
Yang menarik adalah bahwa pengembangan untuk sebagian besar perangkat ini akan tidak nyaman karena ketersediaan terbatas pilihan flash-flash dan pemrograman dalam-sirkuit. Debugging biasanya hanya dimungkinkan melalui emulator sirkuit.
Jika Anda menikmati bekerja dengan mikrokontroler berbiaya rendah, seri Padauk tanpa ragu adalah pilihan terbaik. Mereka memiliki arsitektur yang paling kuat, berbagai perangkat, termasuk opsi dengan memori flash, dokumentasi yang baik, dan satu-satunya jalur dengan seperangkat alat terbuka.