Sviluppo di Microcontrollori
Perché hai bisogno dello sviluppo di Microcontrollori?
Lo sviluppo di microcontrollori è essenziale per creare soluzioni elettroniche personalizzate, integrate, a basso costo, a basso consumo, in tempo reale e prototipate rapidamente per varie applicazioni. Consente agli ingegneri di progettare dispositivi intelligenti che automatizzano i processi, controllano i sistemi e interagiscono con il mondo fisico in modo efficiente.
Processo di Sviluppo di Microcontrollori
Definisci le attività di sviluppo
Analizza e comprendi i requisiti generali del progetto di sviluppo del microcontrollore. Considera fattori quali l’ambiente di sistema, i requisiti di affidabilità, la manutenibilità e il costo del prodotto per stabilire indicatori di prestazione fattibili.
Partiziona le funzioni software e hardware
Un sistema di microcontrollori è costituito da componenti software e hardware. In alcune applicazioni, determinate funzioni possono essere ottenute tramite hardware o software. L’utilizzo dell’hardware può migliorare le prestazioni e l’affidabilità in tempo reale del sistema, mentre l’implementazione del software può ridurre i costi del sistema e semplificare la struttura hardware. Pertanto, è necessario analizzare a fondo questi fattori e allocare ragionevolmente la proporzione di attività hardware e software.
Seleziona il microcontrollore desiderato e altri componenti chiave
In base alle attività di progettazione hardware, scegli un microcontrollore e altri componenti chiave che soddisfino i requisiti del sistema e offrano convenienza in termini di costi. Questi componenti possono includere convertitori A/D e D/A, sensori, amplificatori, ecc., che devono soddisfare i requisiti di accuratezza, velocità e affidabilità del sistema.
Progettazione Hardware
Utilizzando software come Protel, progetta lo schema elettrico del sistema applicativo in base ai requisiti di progettazione generali e al microcontrollore e ai componenti chiave selezionati.
Progettazione Software
Basandosi sulla progettazione generale del sistema e hardware, determina la struttura del programma del sistema software, dividi i moduli funzionali e quindi procedi con la progettazione del programma per ciascun modulo.
Simulazione e Debug
Dopo aver completato la progettazione software e hardware, integra e debugga entrambi i componenti. Per evitare sprechi di risorse, utilizza software come Keil C51 e Proteus per la simulazione del sistema prima di produrre le effettive schede circuitali. Eventuali problemi identificati possono essere risolti tempestivamente.
Debug di Sistema
Dopo aver completato la simulazione del sistema, utilizza software di disegno come Protel per creare il layout del PCB (Printed Circuit Board) in base allo schema elettrico. Quindi, consegna il layout del PCB ai produttori pertinenti per la produzione della scheda. Una volta ricevute le schede circuitali, per facilitare la sostituzione dei componenti e la modifica del circuito, salda prima i socket dei chip richiesti sulla scheda circuitali. Quindi, utilizza un programmatore per scrivere il programma nel microcontrollore.
Inserisci il microcontrollore e gli altri chip nei rispettivi socket, accendi il sistema e collega altri dispositivi di input e output. Procedi con il debug del sistema fino al successo.
Test, Modifica e Prove Utente
Dopo aver completato i test e la verifica, consegna il sistema agli utenti per le prove. Affronta eventuali problemi effettivi che si presentano durante la fase di prova e apporta le modifiche necessarie per perfezionare il sistema. Una volta che i test sono soddisfacenti, lo sviluppo del sistema è completo.
La nostra capacità di sviluppo di microcontrollori
- Serie Atmel AVR (ad esempio, ATmega328P, ATmega8, ATtiny85)
- Serie Microchip PIC (ad esempio, PIC16F877A, PIC18F4520, PIC12F683)
- Serie STMicroelectronics STM8 (ad esempio, STM8S103F3, STM8L152R8)
- Serie NXP Semiconductors 8-bit LPC (ad esempio, LPC810, LPC1227, LPC1768)
- Serie Renesas RL78 (ad esempio, R5F10PLJ, R5F104BA)
- Serie Silicon Labs 8-bit EFM8 (ad esempio, EFM8UB1, EFM8LB1, EFM8SB1)
- Serie Cypress PSoC 4 (ad esempio, CY8C4245AXI, CY8C4247AZI, CY8C4247LQI)
- Serie Texas Instruments MSP430 (ad esempio, MSP430G2553, MSP430FR5969, MSP430F5529)
Serie ARM Cortex-M:
- Serie STM32 di STMicroelectronics (ad esempio, STM32F407, STM32L476, STM32H743)
- Serie LPC di NXP Semiconductors (ad esempio, LPC1768, LPC54608, LPC4330)
- Serie Kinetis di NXP Semiconductors (ad esempio, MKL25Z128, MK64FN1M0, MK66FX1M0)
- Serie SAM di Microchip (ad esempio, SAM D21, SAM E70, SAM V71)
- Serie EFM32 di Silicon Labs (ad esempio, EFM32GG11, EFM32TG11, EFM32ZG12)
- Serie nRF52 di Nordic Semiconductor (ad esempio, nRF52832, nRF52840)
- Serie RX di Renesas (ad esempio, RX65N, RX130)
- Serie MSP432 di Texas Instruments (ad esempio, MSP432P401R, MSP432P401M)
Serie ARM Cortex-A:
- Serie i.MX di NXP Semiconductors (ad esempio, i.MX 6ULL, i.MX 8M Mini, i.MX RT1060)
- Serie SAMA5 di Microchip (ad esempio, SAMA5D27, SAMA5D3, SAMA5D4)
- Serie AM335x di Texas Instruments (ad esempio, AM335x, AM3359, AM3352)
Altri MCU a 32 bit:
- Serie PIC32 di Microchip (ad esempio, PIC32MX, PIC32MZ, PIC32MM)
- Serie AVR32 di Microchip (ad esempio, AT32UC3A, AT32UC3B)
Linguaggi di sviluppo per microcontroller
Linguaggio Assembly
Il linguaggio Assembly è un linguaggio di programmazione di basso livello (low-level) strettamente correlato all'hardware. Si mappa direttamente al linguaggio macchina, consentendo ai programmatori di controllare direttamente le risorse hardware.
Linguaggio C
Il linguaggio C è il linguaggio di sviluppo più comunemente utilizzato per i microcontroller. È anche un linguaggio di programmazione di alto livello e ha una buona portabilità e leggibilità. Per i microcontroller, di solito si utilizza l'embedded C per lo sviluppo.
Linguaggio C++
C++ è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti basato sul linguaggio C. Sebbene sia relativamente raramente utilizzato nel campo dei microcontroller, alcuni microcontroller moderni hanno iniziato a supportare C++.
Linguaggio Python
Sebbene Python non sia comunemente utilizzato per la programmazione tradizionale dei microcontroller, alcuni microcontroller come MicroPython e CircuitPython supportano il linguaggio Python, semplificando lo sviluppo.