• Make首頁
  • 關於MAKE
  • MAKE文章
  • MAKE商店
    • 本月推薦
    • MAKE 雜誌
    • MAKE 書籍
    • 套件/控制板
  • Maker Faire
  • Makerspace
    • 如何打造Makerspace
  • 投稿專區
Make 國際中文版 > DIY Projects, Inspiration, How-tos, Hacks, Mods & More @ Makezine.com.tw - Tweak Technology to Your Will

令人興奮的消息:Microchip併購Atmel

1/30/2016

 
图片
SEGA對任天堂,Mac對PC,Android對iOS,科技類公司爭奪市占率的「聖戰」至今依然持續。但從90年代以來,Maker和嵌入式系統技術人員就捲入一場戰爭。那就是8位元微控制器,Microchip的PIC與Atmel的AVR之戰。
 
Microchip以35.6億美元併購Atmel的消息公諸於世。這代表戰爭終於結束了嗎?這對開發嵌入式系統的前景來說意味著什麼?
搞不好暫時不會發生任何變動。Microchip和Atmel還是會繼續製造旗下產品,售後服務也會妥善延續下去。因為這兩家公司的產品隨處可見,無論在家中、車上,還是口袋裡。Microchip目前有12億個以上的PIC要出貨,Atmel的megaAVR就用在第一片Arduino當中。這將Maker導向物理計算的天地當中。
 
不過,這其中還有許多值得期待之處。Microchip/Atmel能夠結合AVR和PIC的優點,做出非常棒的微控制器平臺。儘管32位元ARM晶片價格下滑,名氣扶搖直上,但8位元的需求還是很高,用這個就夠了。
 
那麼,PIC和AVR的差別是什麼?而這樣的差別會有什麼問題?剛開始學嵌入式軟體的人最好選Arduino,因為這種工具容易使用。但若想邁向下一步時,就必須兩者擇一。
 
AVR:以開放原始碼的方式對Maker友善

 
假如之前用過Arduino,就等於已經設計過AVR的程式了。這種程式會用在Uno、Pro、Mega、Gemma、LilyPad、Leonardo、Diecimilia、Duemilanove等許多開發板上。由於是靠開放原始碼社群維護,因此在Maker之間很流行。假如想要開始使用AVR單機設計程式,所有需要的工具都免費配齊,能夠用在所有作業系統上。AVR-GCC功能齊全,支援C編譯器(Mac使用者的設定就和安裝CrossPack一樣簡單)。而以Atmel官方認證的AVRISP mkII、Sparkfun的Pocket AVR Programmer,以及用其他眾多程式設計裝置之一編寫的程式,則可以用AVRDUDE工具程式上傳到AVR微控制器。
 
AVR的R指的是RISC(Reduced Instruction Set Computing,精簡指令集)的R。這表示假如想要直接使用組合語言時,就會覺得非常輕鬆。指令集適合搭配C編譯器使用,就算是具有時效性的例行程序也能做人工編碼。用組合語言編寫的優秀AVR專題多不勝數。Linus 「lft」 Åkesson的Craft、Phasor和Bitbanger展示板,Uzebox遊樂器,以及我那可用示波器瀏覽網頁的Terminalscope專題就是如此。
 
遺憾的是,AVR的缺點就在於價格。ATmega328P採用Arduino UNO,即使能用麵包板,DIP套件也要3美元70美分。裡頭的內容是程式碼用的32K的ROM、2K的RAM,以及I /O針腳23根(其中6根可以讀取類比電壓再輸入,還有其中6根可以用來調整LED的光量再輸出PWM信號)。假如需要更多的針腳或記憶體,比方像是想要16K的RAM及32根I /O針腳的40針腳DIP套件,就必須考慮要不要升級到ATmega1284。這一個要7美元67美分。假如表面黏著做得好,即使添加板載USB或其他古怪的功能,也會變得稍微便宜一點。但若選擇別家公司的產品,就能以更便宜的價格取得同等零件。
於是PIC就出現了
图片
Arduino出現之前,Microchip的PIC就受到業餘愛好者和專業人士一致推薦。這些產品陣容龐大,與週邊設備打包銷售,而且價格還有夠便宜。假如想用DIP套件當中的28條類比輸入通道,不妨選用價格2美元的PIC16F1717。假如想用USB製作能與電腦說話的裝置,則可以選用1美元40美分的PIC16F1454,無須額外的配件。
 
Microchip將有趣的週邊設備藏在PIC裡,只要用單一晶片就能一次搞定,總成本會降得更低。還有許多開發板搭載類比數位轉換器(DAC),能夠實際輸出類比電壓。互補波型產生器可以輕鬆操控直流馬達,此外還有CLC這個小型版的FPGA,能夠針對輸入訊號進行簡單的運算(像是AND、OR或XOR),無須藉由主處理器就可以配置路徑輸出,即使在睡眠模式也可以運作。
 
因此,PIC非常便宜,隨處都能取得,搭載許多酷炫功能。那缺點呢?為什麼2000年中旬在Maker之間掀起微控制器革命的是AVR,而不是PIC?相信很多人會回答原因在於工具。現在專為AVR開發的開源免費工具洋溢在各處。反觀想在PIC上設計程式時,則必須使用Microchip的軟體和硬體。
 
直到幾年前為止,PIC的開發環境還僅限於Windows。Microchip現在的開發環境(IDE)MPLAB X建立在NetBeans平臺上,因此在Windows、OS X和Linux上皆可執行。要下載的檔案大小為500MB以上,介面很難用,內有許多工具欄、側邊欄和設定對話框。喜歡命令列的人還可以用藏在MPLAB X應用程式深處的腳本,將程式碼上傳到晶片中。
 
PIC的記憶體與AVR的純RISC架構不同,會分段成128個位元的記憶庫(bank),一次只會啟動其中一組。這種安排會妨礙開源編譯器的開發。Small Device C Compiler是我所知的唯一一個編譯器。儘管我用這項工具留下某種程度的成果,卻不能使用最新型晶片的所有功能,還有bug。假如想靠PIC的C設計程式,就只能使用Microchip的XC8編譯器。免費版不能將程式碼最佳化。假如想要盡快寫出程式碼,就必須購買專業版授權,這玩意也要價1000美元。姑且不論販賣大量裝置的專業工程師,這樣的價格業餘愛好者是出不起的。
 
就如裝置的程式設計師所言,PICkit 3(50美元)是唯一確實支援最新型PIC的裝置。但設定卻很困難(我無法直接以Mac操作,需要用Windows PC升級韌體)。不過執行起來倒是很順暢。
 
未來
 
我的夢想是希望Microchip/Atmel製造的微控制器是AVR架構,擁有開源工具鏈,搭載PIC通用的週邊設備,價格便宜。但這是否為時已晚?Teensy或Arduino Due這些32位元的ARM Cortex-M裝置開始占領低階市場,而類似Raspberry Pi Zero的全功能Linux系統和CHIP用5美元就買得到。但我們也不能忘了簡單的8位元微控制器。只要有了這個,幾星期內就能學會所需的功能。像是計算時脈週期的方法、如何編寫經手動調整過的組合語言,以及將指令切割,讓程式碼配合便宜的零件等,這些都是讓我和無數駭客對嵌入式系統燃起熱情的地方。

(譯:李友君)
[原文]

評論已關閉。
    图片
    Vol. 33:跟著社群玩自造
    訂閱電子報

    文章分類

    全部
    3D Printing
    Arduino
    Art
    AR/VR
    Biohacking
    Books
    CNC
    Dev Boards
    DIY Projects
    Drones
    Education
    Electronics
    Kickstarter
    Lego
    Maker
    Maker Faire
    Makerspace
    MathMonday
    Others
    Raspberry Pi
    Robot
    Skill Builders
    Tools
    Toys
    Woodworking
    活動訊息
    活動訊息

    Make Blog

    精選國內外各類文章,每日掌握最新Maker趨勢!

    更正資訊

    RSS 訂閱

    時間排列

    四月 2018
    三月 2018
    二月 2018
    一月 2018
    十二月 2017
    十一月 2017
    十月 2017
    九月 2017
    八月 2017
    七月 2017
    六月 2017
    五月 2017
    四月 2017
    三月 2017
    二月 2017
    一月 2017
    十二月 2016
    十一月 2016
    十月 2016
    九月 2016
    八月 2016
    七月 2016
    六月 2016
    五月 2016
    四月 2016
    三月 2016
    二月 2016
    一月 2016
    十二月 2015
    十一月 2015
    十月 2015
    九月 2015
    八月 2015
    七月 2015
    六月 2015
    五月 2015
    四月 2015
    三月 2015
    二月 2015
    一月 2015
    十二月 2014
    十一月 2014
    十月 2014
    九月 2014
    八月 2014
    七月 2014
    六月 2014
    五月 2014
    四月 2014
    三月 2014
    二月 2014
    一月 2014
    十二月 2013
    十一月 2013
    十月 2013
    九月 2013
    八月 2013
    七月 2013
    六月 2013
    五月 2013
    四月 2013
    三月 2013
    二月 2013
    一月 2013

聯絡我們
This website is developed and published by Taitien Electric Company under license from Maker Media, Inc., United States of America. Content originally published in Make: Magazine and/or on www.makezine.com, ©Maker Media, Inc. 2014. Published under license from Maker Media, Inc. All rights reserved. The ‘Make:’and ‘Maker Faire’ trademarks are owned by Maker Media, Inc.

Maker Faire Taipei 為經 Maker Media Inc. 授權可於當地獨立組織並運作之活動。
本網站之內容由 泰電電業股份有限公司 提供,未經本站同意,請勿擅用文字及圖案。廣告業務,請來信聯絡。 
Copyright © 2011 - 2015 Tai Tien Electric CO., LTD. All Rights Reserved.
✕