Pourquoi avez-vous besoin du développement de microcontrôleurs ?
Le développement de microcontrôleurs est essentiel pour créer des solutions électroniques personnalisées, embarquées, peu coûteuses, à faible consommation d'énergie, en temps réel et rapidement prototypées pour diverses applications. Il permet aux ingénieurs de concevoir des appareils intelligents qui automatisent les processus, contrôlent les systèmes et interagissent efficacement avec le monde physique.
Processus de développement des microcontrôleurs
Définir les tâches de développement
Analyser et comprendre les exigences globales du projet de développement du microcontrôleur. Prendre en compte des facteurs tels que l'environnement système, les exigences de fiabilité, la maintenabilité et le coût du produit afin d'établir des indicateurs de performance réalisables.
Fonctions logicielles et matérielles de partitionnement
Un système à microcontrôleur comprend à la fois des composants logiciels et matériels. Dans certaines applications, certaines fonctions peuvent être réalisées soit par le matériel, soit par le logiciel. L'utilisation du matériel peut améliorer les performances en temps réel et la fiabilité du système, tandis que la mise en œuvre logicielle peut réduire les coûts du système et simplifier la structure matérielle. Il est donc nécessaire d'analyser de manière exhaustive ces facteurs et de répartir de manière raisonnable la proportion des tâches matérielles et logicielles.
Sélectionnez le microcontrôleur souhaité et les autres composants clés
En fonction des tâches de conception matérielle, choisissez un microcontrôleur et d'autres composants clés qui répondent aux exigences du système et offrent un bon rapport coût-efficacité. Ces composants peuvent inclure des convertisseurs A/N et N/A, des capteurs, des amplificateurs, etc., qui doivent répondre aux exigences du système en matière de précision, de vitesse et de fiabilité.
Conception matérielle
À l'aide d'un logiciel tel que Protel, concevez le schéma du circuit du système d'application en fonction des exigences globales de conception et du microcontrôleur et des composants clés sélectionnés.
Conception de logiciels
En vous appuyant sur la conception globale du système et du matériel, déterminez la structure du programme du système logiciel, divisez les modules fonctionnels, puis procédez à la conception du programme pour chaque module.
Simulation et débogage
Une fois la conception logicielle et matérielle terminée, intégrez et déboguez les deux composants. Pour éviter tout gaspillage de ressources, utilisez des logiciels tels que Keil C51 et Proteus pour la simulation du système avant de produire les cartes de circuits imprimés réelles. Tout problème identifié peut être rapidement résolu.
Débogage du système
Une fois la simulation du système terminée, utilisez un logiciel de dessin tel que Protel pour créer le schéma du circuit imprimé (PCB) à partir du schéma électrique. Transmettez ensuite le schéma du PCB aux fabricants concernés pour la production des cartes. Une fois les cartes reçues, afin de faciliter le remplacement des composants et la modification des circuits, soudez d'abord les supports de puces nécessaires sur la carte. Ensuite, utilisez un programmateur pour écrire le programme dans le microcontrôleur.
Insérez le microcontrôleur et les autres puces dans leurs supports respectifs, mettez le système sous tension et connectez les autres périphériques d'entrée et de sortie. Procédez au débogage du système jusqu'à ce qu'il fonctionne correctement.
Tests, modifications et essais utilisateurs
Une fois les tests et vérifications réussis, remettez le système aux utilisateurs pour qu'ils le testent. Traitez tous les problèmes réels qui surviennent pendant la phase d'essai et apportez les modifications nécessaires pour perfectionner le système. Une fois les tests satisfaisants, le développement du système est terminé.
Notre capacité de développement de microcontrôleurs
- Série AVR d'Atmel (par exemple, ATmega328P, ATmega8, ATtiny85)
- Série Microchip PIC (par exemple, PIC16F877A, PIC18F4520, PIC12F683)
- Série STM8 de STMicroelectronics (par exemple, STM8S103F3, STM8L152R8)
- Série LPC 8 bits de NXP Semiconductors (par exemple, LPC810, LPC1227, LPC1768)
- Série RL78 de Renesas (par exemple, R5F10PLJ, R5F104BA)
- Série EFM8 8 bits de Silicon Labs (par exemple, EFM8UB1, EFM8LB1, EFM8SB1)
- Série PSoC 4 de Cypress (par exemple, CY8C4245AXI, CY8C4247AZI, CY8C4247LQI)
- Série MSP430 de Texas Instruments (par exemple, MSP430G2553, MSP430FR5969, MSP430F5529)
Série ARM Cortex-M :
- Série STM32 de STMicroelectronics (par exemple, STM32F407, STM32L476, STM32H743)
- Série LPC de NXP Semiconductors (par exemple, LPC1768, LPC54608, LPC4330)
- Série Kinetis de NXP Semiconductors (par exemple, MKL25Z128, MK64FN1M0, MK66FX1M0)
- Série SAM de Microchip (par exemple, SAM D21, SAM E70, SAM V71)
- Série EFM32 de Silicon Labs (par exemple, EFM32GG11, EFM32TG11, EFM32ZG12)
- Série nRF52 de Nordic Semiconductor (par exemple, nRF52832, nRF52840)
- Série RX de Renesas (par exemple, RX65N, RX130)
- Série MSP432 de Texas Instruments (par exemple, MSP432P401R, MSP432P401M)
Série ARM Cortex-A :
- Série i.MX de NXP Semiconductors (par exemple, i.MX 6ULL, i.MX 8M Mini, i.MX RT1060)
- Série SAMA5 de Microchip (par exemple, SAMA5D27, SAMA5D3, SAMA5D4)
- Série AM335x de Texas Instruments (par exemple, AM335x, AM3359, AM3352)
Autres microcontrôleurs 32 bits :
- Série PIC32 de Microchip (par exemple, PIC32MX, PIC32MZ, PIC32MM)
- Série AVR32 de Microchip (par exemple, AT32UC3A, AT32UC3B)
Langages de développement pour microcontrôleurs
langage assembleur
Le langage assembleur est un langage de programmation de bas niveau (low-level) étroitement lié au matériel informatique. Il correspond directement au langage machine, ce qui permet aux programmeurs de contrôler directement les ressources matérielles.
langage C
Le langage C est le langage de développement le plus couramment utilisé pour les microcontrôleurs. Il s'agit également d'un langage de programmation de haut niveau qui offre une bonne portabilité et une bonne lisibilité. Pour les microcontrôleurs, le langage C embarqué est généralement utilisé pour le développement.
langage C++
Le C++ est un langage de programmation orienté objet basé sur le langage C. Bien qu'il soit relativement peu utilisé dans le domaine des microcontrôleurs, certains microcontrôleurs modernes ont commencé à prendre en charge le C++.
langage Python
Bien que Python ne soit pas couramment utilisé pour la programmation traditionnelle des microcontrôleurs, certains microcontrôleurs tels que MicroPython et CircuitPython prennent en charge le langage Python, ce qui simplifie le développement.