Desarrollo de Microcontroladores
¿Por Qué Necesitas el Desarrollo de Microcontroladores?
El desarrollo de microcontroladores es esencial para crear soluciones electrónicas personalizadas, embebidas, de bajo costo, de bajo consumo, en tiempo real y de prototipado rápido para diversas aplicaciones. Permite a los ingenieros diseñar dispositivos inteligentes que automatizan procesos, controlan sistemas e interactúan con el mundo físico de manera eficiente.
Proceso de Desarrollo de Microcontroladores
Definir Tareas de Desarrollo
Analizar y comprender los requisitos generales del proyecto de desarrollo de microcontroladores. Considerar factores como el entorno del sistema, los requisitos de fiabilidad, la mantenibilidad y el costo del producto para establecer indicadores de rendimiento factibles.
Particionar Funciones de Software y Hardware
Un sistema de microcontrolador consta de componentes de software y hardware. En algunas aplicaciones, ciertas funciones se pueden lograr a través del hardware o el software. El uso del hardware puede mejorar el rendimiento en tiempo real y la fiabilidad del sistema, mientras que la implementación del software puede reducir los costos del sistema y simplificar la estructura del hardware. Por lo tanto, es necesario analizar exhaustivamente estos factores y asignar razonablemente la proporción de tareas de hardware y software.
Seleccionar el Microcontrolador Deseado y Otros Componentes Clave
En base a las tareas de diseño de hardware, elegir un microcontrolador y otros componentes clave que cumplan con los requisitos del sistema y ofrezcan rentabilidad. Estos componentes pueden incluir convertidores A/D y D/A, sensores, amplificadores, etc., que deben cumplir con los requisitos de precisión, velocidad y fiabilidad del sistema.
Diseño de Hardware
Usar software como Protel, diseñar el esquema del circuito del sistema de aplicación basándose en los requisitos de diseño generales y el microcontrolador y los componentes clave seleccionados.
Diseño de Software
Basándose en el diseño general del sistema y el hardware, determine la estructura del programa del sistema de software, divida los módulos funcionales y luego proceda con el diseño del programa para cada módulo.
Simulación y Depuración
Después de completar el diseño de software y hardware, integre y depure ambos componentes. Para evitar el desperdicio de recursos, utilice software como Keil C51 y Proteus para la simulación del sistema antes de producir placas de circuito impreso reales. Cualquier problema identificado puede abordarse rápidamente.
Depuración del Sistema
Después de completar la simulación del sistema, utilice software de dibujo como Protel para crear la disposición de la PCB (Placa de Circuito Impreso) basada en el esquema del circuito. Luego, ponga la disposición de la PCB a disposición de los fabricantes relevantes para la producción de la placa. Una vez que se reciban las placas de circuito, para facilitar el reemplazo de componentes y la modificación del circuito, coloque primero los zócalos de chip en la placa de circuito. Luego, utilice un programador para escribir el programa en el microcontrolador.
Inserta el microcontrolador y otros chips en sus respectivos zócalos, enciende el sistema y conecta otros dispositivos de entrada y salida. Proceda con la depuración del sistema hasta que tenga éxito.
Pruebas, Modificaciones y Pruebas de Usuario
Después de las pruebas y la verificación exitosas, ponga el sistema a disposición de los usuarios para pruebas. Aborde cualquier problema real que surja durante la fase de prueba y realice las modificaciones necesarias para refinar el sistema. Una vez que las pruebas sean satisfactorias, el desarrollo del sistema se completa.
Nuestra Capacidad de Desarrollo de Microcontroladores
- Atmel AVR series (e.g., ATmega328P, ATmega8, ATtiny85)
- Microchip PIC series (e.g., PIC16F877A, PIC18F4520, PIC12F683)
- STMicroelectronics STM8 series (e.g., STM8S103F3, STM8L152R8)
- NXP Semiconductors 8-bit LPC series (e.g., LPC810, LPC1227, LPC1768)
- Renesas RL78 series (e.g., R5F10PLJ, R5F104BA)
- Silicon Labs 8-bit EFM8 series (e.g., EFM8UB1, EFM8LB1, EFM8SB1)
- Cypress PSoC 4 series (e.g., CY8C4245AXI, CY8C4247AZI, CY8C4247LQI)
- Texas Instruments MSP430 series (e.g., MSP430G2553, MSP430FR5969, MSP430F5529)
Serie ARM Cortex-M:
- Serie STM32 por STMicroelectronics (ej., STM32F407, STM32L476, STM32H743)
- Serie LPC por NXP Semiconductors (ej., LPC1768, LPC54608, LPC4330)
- Serie Kinetis por NXP Semiconductors (ej., MKL25Z128, MK64FN1M0, MK66FX1M0)
- Serie SAM por Microchip (ej., SAM D21, SAM E70, SAM V71)
- Serie EFM32 por Silicon Labs (ej., EFM32GG11, EFM32TG11, EFM32ZG12)
- Serie nRF52 por Nordic Semiconductor (ej., nRF52832, nRF52840)
- Serie RX por Renesas (ej., RX65N, RX130)
- Serie MSP432 por Texas Instruments (ej., MSP432P401R, MSP432P401M)
Serie ARM Cortex-A:
- Serie i.MX por NXP Semiconductors (ej., i.MX 6ULL, i.MX 8M Mini, i.MX RT1060)
- Serie SAMA5 por Microchip (ej., SAMA5D27, SAMA5D3, SAMA5D4)
- Serie AM335x por Texas Instruments (ej., AM335x, AM3359, AM3352)
Otros microcontroladores de 32 bits:
- Serie PIC32 por Microchip (ej., PIC32MX, PIC32MZ, PIC32MM)
- Serie AVR32 por Microchip (ej., AT32UC3A, AT32UC3B)
Lenguaje de desarrollo de microcontroladores
Lenguaje ensamblador
El lenguaje ensamblador es un lenguaje de programación de bajo nivel (de bajo nivel) estrechamente relacionado con el hardware. Mapea directamente al lenguaje máquina, lo que permite a los programadores controlar directamente los recursos de hardware.
Lenguaje C
El lenguaje C es el lenguaje de desarrollo más utilizado para los microcontroladores. También es un lenguaje de programación de alto nivel y tiene buena portabilidad y legibilidad. Para los microcontroladores, normalmente se utiliza el C embebido para el desarrollo.
Lenguaje C++
C++ es un lenguaje de programación orientado a objetos basado en el lenguaje C. Aunque se utiliza relativamente raramente en el campo de los microcontroladores, algunos microcontroladores modernos han comenzado a admitir C++.
Python
Aunque Python no se utiliza comúnmente para la programación tradicional de microcontroladores, algunos microcontroladores como MicroPython y CircuitPython admiten el lenguaje Python, lo que facilita el desarrollo.