通过完整的嵌入式设计生态系统加速设计

在电子行业中具有竞争力意味着尽快将具有创新功能的新解决方案推向市场。设计创新功能并加快上市时间在很大程度上取决于用于原型设计和生产新设备的硬件和软件工具的复杂性。将工程资源用于构建工具链和集成来自多个供应商的解决方案可能会给已经复杂的流程增加不必要的开销。Microchip拥有功能齐全的工具和资源生态系统，可降低每个产品开发阶段的工程负担，提供硬件和软件解决方案，使设计人员能够将更多时间花在创新上，减少设计物流时间。

与电子设备相关的独特性和创新性通常是原始创造力和大量工程资源投资的产物，这些投资将最初只是一个想法变为现实。不幸的是，当工程团队能够开始创新时，通常需要过多的精力和工程资源才能达到产品开发的某个点。由于需要依靠广泛的供应商和软件工具（其中许多既不简单易用，也不开箱即用）将产品从原型推向生产，该过程可能会进一步复杂化。

通常，工程团队或开发团队需要从嵌入式控制器开发板、附件和外设开始，以试验功能并生成概念验证。下一步是确定开发更能代表生产模型的原型所需的硬件和软件工具。在这个阶段，可能需要一套全新的硬件和软件工具，将硬件和软件开发费用用于概念验证。这意味着团队将不得不重新投入资源来创建新的设计流程。在原型设计和测试阶段，可能会进行额外的硬件和软件更改，这通常会延长早期产品开发过程，因为工程师和开发人员会花费额外的资源来熟悉并为新硬件制定工具链。

随着设计团队从工程量增加到生产量，也可能会发生额外的硬件和软件变化。有时，这可能需要对硬件和软件进行另一轮更新，或者牺牲最终产品的性能和/或功能，以避免与重新设计相关的时间和成本。合规性测试和早期客户反馈可能需要对设计和软件进行更多更新。

此外，在下一代设备或产品线扩展的下一个设计周期中，可能必须重复此过程。构建工具链和熟悉硬件平台的大部分工作可能也必须重新设计，因为下一个产品的性能和功能要求可能与以前开发的产品没有充分重叠。投入工程资源学习硬件平台和构建工具链的时间和成本可能会持续进行，除非设计团队选择具有全面支持的半导体供应商。ORT 生态系统可实现代码重用，并减轻产品设计阶段以及更新产品以满足新设计要求时不断变化的需求的负担。本文深入探讨了Microchip的微控制器（MCU）、微处理器（MPU）、附件、外设和设计解决方案生态系统，这些生态系统是从头开始构建的，旨在帮助设计人员轻松实现企业级设计基础设施，以创建最新的电子设备。

设计环境

在产品开发的概念验证和原型设计阶段，开发和评估平台通常需要花费大量精力。花费大量时间让工程和设计团队熟悉硬件和软件平台，这些平台可能能够提供产品描述的性能和功能要求。在许多情况下，很难找到兼容的附件或外围设备来为选定的硬件平台添加功能。因此，可能需要额外的工程资源来开发在设计中实现此功能所需的硬件。

就Microchip的嵌入式设计生态系统而言，选择和试验公司产品的大部分负担都被消除了。Microchip的低成本和低学习曲线好奇号开发板与数百种MikroElektronika的Click板™兼容，以添加特定于应用的特性和功能。Microchip的Explorer开发板是功能更齐全的开发板，可通过一系列通用接口进行扩展，从而可以添加处理器专用插件模块（PIM），用于交换MCU、点击板和PICtail™ Plus子板，以评估和开发各种应用。Microchip还提供一系列可扩展且易于使用的评估板，例如专门用于AVR®和基于Arm®的SAM MCU的Xplained板，用于评估和设计应用。

参考设计和特定应用硬件 构建可靠的概念验证或原型有时涉及从头开始开发特定于应用的硬件。此外，根据应用程序的不同，在应用程序领域中可能有许多类似的常见功能和硬件方面。通常，设计团队必须在早期设计阶段重新发明轮子，这可能会不想要地延长产品设计周期。幸运的是，Microchip的设计生态系统包括与Microchip开发板兼容的特定应用硬件。

Microchip还为关键应用提供功能齐全且经过严格测试的参考设计。其中包括太阳能微型逆变器和振动网状雾化器等示例，其中包括完整而详细的电路图、功能模型、电路板和经过测试的代码。这些参考设计使开发人员能够快速测试想法并使用开发硬件和软件解决方案实现功能，从而无需在概念验证甚至关键应用程序的原型上投入资源。

此外，Microchip还提供数百种应用规格C 硬件板和卡，适用于从电机控制到触摸控制的近 50 种先进应用类别。这些板和卡与Microchip的开发和评估板兼容，并包含代码示例，使设计人员能够快速调整现有解决方案以满足其需求。硬件板中还有入门套件，例如 BLDC 高压电机控制套件和用于数字电源的 MPLAB® 入门套件，它们支持使用板载编程器/调试器以及最新商业解决方案的硬件和功能进行开箱即用的原型设计。

成熟的工具和生产就绪的软件

前面的部分为Microchip生态系统建立了广泛的硬件基础，但现代电子产品开发还有另一个同样重要的组成部分：软件开发工具。除了Microchip的硬件生态系统外，还有一个互补和兼容的软件设计生态系统，其中包括易于使用和易于学习的图形编程软件，功能齐全且免费的开发环境，嵌入式软件开发框架，编译器，API和能够进行高端代码优化的设计软件。

精选Microchip软件设计工具

• MPLAB X IDE - 用于嵌入式微控制器代码开发的全功能集成开发环境 （IDE） - 基于 Apache 软件基金会的开源 NetBeans IDE

- 可扩展的体系结构 - 完全支持Microchip的PIC MCU和dsPIC数字信号控制器（DSC®®）

- 支持许多AVR®和SAM设备MPLAB Xpress 基于云的 IDE

- 免费的在线开发环境，无需

安装或系统配置 - 包括 MPLAB X IDE 最流行的功能 - 易于在 MPLAB Xpress 和 MPLAB X IDE之间转换;PIC MCU 新用户的理想选择 - 集成 MPLAB 代码配置器 - 兼容：MPLAB Xpress 评估板、好奇号板、Explorer 16/32 板和 PICkit™ 4 编程器/调试器 - 社区功能支持共享、交换和使用共享代码存储库

• MPLAB 代码配置器 （MCC）

- 免费的图形编程环境，可生成易于理解的 C 代码

- C代码可以很容易地用于各种项目

- 可用于配置各种外设和功能

- 支持 8 位、16 位和 32 位 PIC MCU 和 MikroElektronica 点击板

- 合并到 MPLAB Xpress IDE 和 MPLAB X IDE中 • MPLAB Harmony

- 灵活、抽象、完全集成的嵌入式软件开发框架

- 支持 32 位 PIC MCU

- 模块化，面向对象，并支持使用实时操作系统（RTOS） - 与 MPLAB X IDE 配合使用 - 包括所见即所得的编辑器与MPLAB Harmony Graphics Suite （MHGS）

• MPLAB XC 编译器 - 软件开发编译的综合解决方案

-

支持 MPLAB XC8 中的所有 PIC 和 AVR 器件，支持 MPLAB XC16 中的所有 16 位 PIC 和 dsPIC DSC，支持 MPLAB XC32 中的所有 32 位 PIC 和 SAM 器件 - 免费版包括用于减少代码大小和增强速度的优化功能

- PRO 许可证可用于需要最大代码减少和最佳性能的设计。

• Atmel Studio IDP （Atmel Studio 7） - 用于开发和调试所有 AVR 和 SAM MCU 的集成开发平台 （IDP）

- 包括 Atmel Gallery，这是一个在线应用商店，其中包含由 Microchip 和第三方工具供应商

开发的插件 • Atmel START

- 免费的基于 Web 的工具，用于为 AVR 和 SAM MCU 的嵌入式应用选择和配置软件组件

- 包括驱动程序、中间件、设备、IDE 等的选择。

- 广泛的示例库集，可供学习或从代码示例和经过专业测试的软件库开始

除了硬件平台和软件工具外，Microchip还提供大量专业开发和测试的代码示例和软件库，可随时在线访问和下载。这些库的例子是MPLAB Harmony TCP/IP堆栈和MCC USB堆栈。Harmony TCP/IP Stack，包括几个常用应用层的模块，如HTTP，SMTP，SNMP，Telnet，TFTP等，为创建嵌入式网络应用程序提供了基础。MCC 内部的 USB 堆栈为嵌入式应用程序开发人员提供了一个框架，以便轻松开发 USB 设备和功能。它支持各种 USB 设备类别、实例、配置和 USB 外设，并随时促进 RTOS 环境。

在产品开发的每个阶段提供设计支持 在逻辑设计领域，设计人员在文档和故障排除上浪费无数时间的情况并不少见。通常，设计人员可能很难与器件供应商联系技术支持或工程师，这通常会增加沮丧和宝贵工程资源的损失。Microchip通过支持一个非常活跃和工程师支持的用户论坛，以及提供技术支持门户，使客户能够直接与Microchip的支持人员合作，从而规避了这些问题。Microchip的IDE还直接在其菜单中提供了指向有用论坛页面和其他支持资源的链接。随着电子和逻辑器件的范围和复杂性不断增加，获得专业工程社区的支持可能是克服设计和产品开发障碍的关键方面，而无需花费无数小时和不眠之夜，这在试图满足最后期限的设计师和开发人员中太常见了。

结论

就像产品的消费者和最终用户一样，设计工程师和开发人员也在寻求硬件和软件工具供应商的更多选择、灵活性和支持。这可以通过提供多样化的逻辑设计生态系统来实现。CES、附件、外设、软件工具和开发支持，Microchip 通过其专业、行业领先的硬件和软件工具、社区和其他支持资源，可以轻松访问这些支持。

审核编辑：郭婷