MCU

来源：光豆儿（头条号）

main()是用户程序的入口，那么MCU在main()之前都做了什么呢，下面以stm32f10x芯片为例，描述下main()之前的事情。

简单说MCU在进入main()之前，一直再做进入main()的准备工作。那么这些准备工作都包括什么？

一、初始化MSP与PC寄存器

（本文作者瑞萨电子Stefan Ingenhaag）

每个工程项目在开发实作的过程中可能会受到诸多因素的制约，其中最主要的三大因素是效能、功耗和价格，人们通常需要对这些因素做出权衡和折衷。以这三个因素为顶点构成三角形，每个项目都有其「侧重点」，但根据产品、市场和时间会有不同的相对权重。

物联网（IoT）相关应用的潜在成长为供货商及其设计团队提供了新的机会，但也进一步扩大软硬件工程方面的挑战。硬件和软件密切相关，共同组成了平台，需要采取多种策略来最大程度地降低跨平台设计的复杂性。这些策略包括：

1限制传感器和变频器输入/输出

首先决定您的输入/输出需求是否采用固定或有限的数量和类型，或者是否需要扩展数量和提高类型的灵活性。这一决定会影响您对微控制器（MCU）和外部接口设备的选择。如果输入/输出不仅包含简单的低压数字点，还包括温度传感器、马达、甚至串行和并行格式的通讯线路，这一点就尤为关键。

2使用外部认证射频模块

微控制器(MCU)在从电机控制，到信息娱乐系统和车身控制等越来越宽泛的汽车应用中提供至关重要的性能。随着价格的下降和整固的增加，微控制器正变得越来越普及，这意味着MCU被越来越多地视为商品。尽管存在这种商品化趋势，汽车系统设计工程师仍然认为不同的控制器会有很大的差异，包括各种级别的集成度和功率要求。选择MCU通常可以缩减材料成本(BOM)，从而有效地降低电子控制单元(ECU)本身的价格。

选择汽车MCU时，设计工程师可以考虑以下10个重要因素，实现成本压力与应用所需的特定性能特色之间的平衡。

1.低压检测
MCU工作时的故障风险之一是在临界点时电源电压或MCU内部电压可能降至所需电平以下。显然，如果工作电压无法保证，而超出了推荐电源电压之外的话，这就会引发故障。

传统系统采用外部电压监测IC来检查电压。不过，这个功能可以通过一个既监测MCU内部电压，又监测外部电源电压电平的内部区块整合到MCU中。如图1所示，当电压降至预设的阈值以下时，MCU会自动重置。阈值电平可以从一组预先设定值(7个)中进行选择，富士通的最新MCU产品就是这样。这种方法可以从BOM中去掉外部元器件，从而降低成本。

摘要：嵌入式系统工程师们在花大量时间试图找到最适合应用的完美器件。然而令他们失望的是，现有器件总是缺少其他器件所具备的一项或多项重要功能，因而在设计时总是要权衡利弊而无法实现完美。绝大多数情况下，完美器件只是一个梦想。

对于处理器和单片机，选择标准变得更加抽象和复杂。由于单片机可编程，正常的电气参数选择标准必须要考虑器件执行某项具体任务时的速度和效率。从表面上看，单片机性能取决于处理器内核，但事实上并非完全如此。处理器性能的确与处理器内核息息相关，但同时它还取决于其他因素，包括集成度、支持处理器内核的外设、采用的开发工具、要执行的任务、工程师发挥特定单片机性能的技巧以及系统成本，等等。图 1 中的几个示例显示了在不改变处理器内核的前提下，采用编译器技术所带来的不同效果。

　　因此对于单片机而言，工程师心目中理想的器件不仅需要具有正确的电气特性和集成外设，还要有一个处理器能在规定时间内执行应用程序中最复杂的计算。工程师熟悉的单一最佳开发工具平台必须能支持这个器件，这样工程师既能够更快地熟悉器件，又能够更快地学习如何充分利用开发工具。最后，这个器件应该符合工程师负责的所有应用的成本目标。遗憾的是，这种理想的器件是不切实际的。

持续变化的需求

几年前，腕带尺寸的健康监测器在现场爆炸时，健身产品市场受到了冲击。然后，智能手表出现了，智能手表能够收集更高级的健康相关数据。现在，远程医疗变得日益流行。事实上，有人说很大程度上依靠远程健康监测设备的远程医疗，在未来降低医疗成本方面具有巨大的潜力。

因此，随着健康监测器市场逐渐升温，需要具有功能和资源特殊结合的微控制器（MCU）来简化产品开发，提供这些设备所需的质量。开发人员“必备”列表首先肯定是高度集成，因为大多数健康监测器是非常小的设备，这意味着MCU和相关电路必须具有非常小的形状。

包括TI的新MSP430FR2311 MCU在内的新MCU集成比过去典型MCU更多的功能。新集成功能包括具有几个标准运算放大器的模拟前端，能够将非常低的电流转换为电压信号的极低功率跨阻放大器（TIA），一个铁电随机存取存储器（FRAM）的同质块，而不是典型的RAM /闪存架构，以及片上振荡器。对于很小的3.5毫米x 4毫米封装而言，这已经是很多功能了。

文章来源：<a style="color:#FF8000" href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NTMwMjIwNA==&mid=2650829157&idx=1&s…;嵌入式资讯精选

这篇文章是俄国人Sergei P.Skorobogatov就读英吉利剑桥大学之博士论文，讲解了各种MCU的攻防技术，堪称一部小百科全书。对于志在研究MCU防护的筒子，能给你很多参考思路：但对于想当黑客的人，我们对后果概不负责！

作者：Jack Shandle, Mouser Electronics

FPGA的实现技术

按传统看法，FPGA使用内存技术来存储FPGA需要的逻辑配置。目前在用的有四种技术实现方式，每种都有其优缺点：基于SRAM的FPGA，带内部闪存的SRAM，基于闪存的，和反熔丝（又称OTP，因为它们仅可编程一次）。

• 基于SRAM的FPGA将逻辑单元配置文件存储在静态存储器中，而静态存储器则由锁在器阵列组成。由于SRAM是易失性，这种类型的FPGA必须在每次系统启动时重新编程。存在两种基本的编程模式：

o 主模式，此时FPGA从外部存储源读取的配置数据，比如从外部闪存芯片。

o 从模式，此时FPGA由一个外部主设备来配置，比如由一个处理器。通常情况下，主要通过一个专用的配置界面或通过使用边界扫描（JTAG）接口来完成。

o 带有内部闪存的基于SRAM的FPGA省去了外部非易失性存储的需求，所谓内部闪存包含了内部闪存块。

作者 Jack Shandle, Mouser Electronics

现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）都属于大型可编程逻辑器件，十年前它们发明伊始是为了充当胶合逻辑以及ASIC原型器件，但自出现后，它们的功能扩展非常迅速。嵌入式加速器和微处理器应用曾经一度仅使用DSP和ASSP，但FPGA以及CPLD后来也成为了强有力的候选。一旦设计师了解FPGA和CPLD架构的基础知识，就可以提升许多设计的性能、效率并缩短设计周期。

在演化到目前最新形态的FPGA和CPLD之前，可编程逻辑已经有很长的发展历史。这两种技术之间的体系结构差别可由名称识别出来。FPGA结构非常像ASIC门阵列，事实上，它最初用于ASIC原型。 CPLD则是一堆可编程逻辑元件的网络，这些元件连接起来可以创建一个更大的系统。

可编程逻辑基础

几十年前，8位单片机(MCU)席卷业界，但现在8位MCU有让位32位架构的趋势，有行业分析师指出，32位和8位单片机还在在不断成长。不过，最早使用MCU的人对BASIC以及Microchip PIC还念念不忘，不过以最新Arduino Uno来说，这就是一个从8位到32位架构转变的典型案例。即使你现在的应用程序只需要一个8位架构，但因为所谓的“智能”设备需求增长过些日子8位就不够用了，值得庆幸的是，现在有大量开源开发工具可以让那些渴望“冒险”的激进工程师使用。

底层API让设计人员更贴近芯片，优化性能、功耗和软件内存占用率

全球领先的半导体供应商意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）扩大其业界领先的32位微控制器开发生态系统范围，新增STM32Cube底层应用程序编程接口(LL API)软件，让STM32ARM® Cortex®-M微控制器专家级设计用户能够更近距离接触硬件，直达寄存器级代码，以优化性能和运行时效率。

随着LL API的推出，现在STM32Cube环境在器件外设控制方面为设计人员提供全面的灵活性，从好用的可移植HAL(硬件抽象层)到高度优化的 LL API，让客户使用意法半导体的经过验证的软件，专注应用开发。

LL API集成在含有在STM32Cube软件包内，该软件包含有在STM32 Nucleo开发板上运行的项目例程，将项目例程移植到其它的STM32开发板上也很容易简单。LL API和相应的HAL可以同时运行在同一个项目内，让设计人员在上市时间、软件内存占用率和运行时效率之间灵活地选择最佳平衡点。