¿Cómo comprar y empezar a utilizar un microcontrolador?

Primero hablemos de dónde provienen nuestras impresiones actuales de 8051, AVR, ARM u otros microcontroladores. En realidad, existen dos fuentes principales: las presentaciones de chips en Internet y los libros de enseñanza sobre chips que se encuentran en las estanterías. Principalmente solo algunas palabras y frases oficiales, como simplificar el conjunto de instrucciones, agregar múltiples temporizadores, mayor velocidad, menor precio, más adecuado para el desarrollo de equipos industriales, etc. Como puede ver, estas palabras introductorias son todas palabras comparativas, es decir, comparar una con un desempeño excelente con otra con un desempeño deficiente. La serie de microcontroladores 8051 es el primer núcleo de procesador. Desafortunadamente, los microcontroladores de núcleo 8051 se han convertido en el objetivo de muchas personas en comparación con el 8051. El resultado final es que todos piensan que 8051 es el más atrasado, y AVR, ARM o PIC, MSP430 son más potentes que 8051. Además, hay muchos libros introductorios sobre la serie de microcontroladores 8051, como AT89C51, STC89C52 y otros microcontroladores o placas de desarrollo, que casi representan una gran parte de la estantería. Por lo tanto, la mayoría de los entusiastas eligen el 8051 para comenzar, pero también se dan cuenta naturalmente de que después de aprender el 8051 más simple, necesitan aprender microcontroladores más "avanzados" como AVR, ARM, PIC, MSP430, etc. Creo que solo aprendiendo estos es un proceso de mejora, puedes usar AVR y ARM y puedes convertirte en un maestro de los microcontroladores. La formación de este concepto se debe principalmente a la falta de una guía correcta, porque la mayoría de los tutoriales introductorios no tienen la acumulación de conocimiento técnico puro que el autor cree, y los lectores no obtienen orientación sobre los métodos y métodos de aprendizaje del libro, por lo que Habrá muchos conceptos erróneos. Cuando se forman más ideas erróneas, y con el tiempo entre más personas, las ideas erróneas parecen volverse "correctas" lentamente. Además, los círculos de entusiastas generalmente solo discuten sobre tecnología pura y no comunican sobre la industria y el contenido no técnico relacionado. Esto permitirá que más personas continúen entrando en el ciclo de malentendidos. Y es difícil convertirlos. Al igual que las personas que han visitado mi sitio web dicen que mi producción es creativa, de hecho, esto no es un problema de mi capacidad, sino que todos están estudiando implementación técnica en lugar de pensar en cómo innovar. No dediques suficiente tiempo a concebir, experimentar. Esto es similar al hecho de que los autores de libros solo quieren escribir puntos de conocimiento en el libro, pero no estudian cómo guiar proactivamente a los lectores para encontrar los conceptos correctos. Lo anterior es el motivo de mi análisis. Si está de acuerdo conmigo, continúe leyendo los llamados conceptos correctos que menciono a continuación. Si no está de acuerdo con lo que dije anteriormente, deje de leer y no pierda el tiempo. Antes de entrar en el concepto adecuado, veamos para qué se utiliza realmente un microcontrolador. Aunque los entusiastas de la electrónica pueden usarlo para fabricar una variedad de productos electrónicos interesantes, no importa cuánto se fabriquen, es imposible que todos usen 100 microcontroladores. La producción de productos electrónicos por sí sola no puede respaldar el mercado de microcontroladores. ¿Quiénes son entonces los mayores demandantes? Para decirlo sin rodeos, es un fabricante que produce productos electrónicos en grandes cantidades. Por ejemplo, utilizan microcontroladores para producir sistemas de control de acceso, máquinas de control de asistencia, etc. que se utilizan en la entrada de todas las empresas. Solo en China hay innumerables empresas grandes y pequeñas y, naturalmente, la cantidad de microcontroladores que necesitan es tan numerosa como las estrellas. Hay electrónica de consumo, equipos de control industrial, equipos de seguridad, pequeños electrodomésticos, productos de automatización pública, así como productos personalizados para necesidades especiales, grandes y pequeñas. Estas necesidades constituyen el mercado más importante para los microcontroladores. Con una demanda de mercado tan grande, los fabricantes de microcontroladores, naturalmente, están pensando en cómo vender más dinero. La competencia entre los fabricantes de microcontroladores no es diferente de nuestra competencia diaria entre varias marcas de teléfonos móviles y puestos en los mercados de verduras. ¿Cómo captar más cuota de mercado? Depende de en qué se centren los desarrolladores de productos de microcontroladores. ¿Quiénes son los desarrolladores de productos de microcontroladores? Son los propietarios e ingenieros de aquellas empresas que diseñan sistemas de control de acceso y máquinas de control de asistencia. Si es propietario e ingeniero de una empresa de diseño, ¿qué tipo de microcontrolador necesitará? En primer lugar, debe ser capaz de cumplir con los requisitos funcionales del sistema de control de acceso y de la máquina de control de asistencia que produzco, y luego debe ser de bajo precio, estable en rendimiento, fácil de desarrollar, fácil de comprar y tener características similares. productos sustitutos. Notarás que no hay ningún requisito de energía en los requisitos anteriores porque no es importante. Si sólo necesito 4 puertos de E/S y el microcontrolador tiene 40 puertos de E/S, eso no contribuye mucho a aumentar el valor del producto; normalmente, cuantas más funciones, mayor será el precio.

Si un microcontrolador es muy barato pero tiene sólo 2 puertos de E/S, eso tampoco es bueno porque para el propósito que necesitamos 4 puertos de E/S, no es más barato de lo que es. Por lo tanto, al elegir un microcontrolador, debe intentar elegir uno que sea aplicable, en lugar de llegar a extremos en precio y rendimiento. Luego aparecieron en este entorno de mercado 8051, AVR, ARM, PIC y otros microcontroladores. En otras palabras, la producción de estos microcontroladores es para satisfacer esta demanda del mercado. Desde esta perspectiva, 8051, AVR y ARM no se clasifican como altos, bajos, caros o baratos. Todos están diseñados para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones electrónicas en este gran mercado. No es que 8051 sea de gama baja y ARM sea de gama alta. Todo el mundo depende del volumen de ventas para hablar. Usar 8051 para desarrollar productos multimedia y usar ARM para desarrollar tickers simples son comportamientos idiotas. Sin embargo, aunque hemos eliminado la distinción entre alto y bajo, debemos admitir que la dificultad de desarrollo de diferentes microcontroladores es diferente. Algunos son causados ​​por la complejidad del sistema y otros son causados ​​por funciones atrasadas del software y hardware relacionadas con el desarrollo de microcontroladores. Una pequeña parte de la dificultad es causada por el propio nivel de coeficiente intelectual del alumno. En cualquier caso, cualquier dificultad de desarrollo se convertirá en un factor negativo en la promoción y venta de este tipo de microcontroladores. Nadie está dispuesto a aprender cosas difíciles. Por supuesto, también hay algunas personas que simplemente están dispuestas a aprender cosas difíciles, insisten en aprender un microcontrolador difícil y dedican su tiempo a estudiar hojas de datos difíciles. Esta situación ocurre principalmente entre entusiastas de los microcontroladores que no son desarrolladores de ingeniería, porque no necesitan emprender proyectos reales y no necesitan considerar el tiempo de aprendizaje, los riesgos de desarrollo y diversas dificultades y presiones en el desarrollo de proyectos. Por lo tanto, no piensan que la dificultad para aprender un determinado microcontrolador se debe a que el fabricante del microcontrolador no está haciendo un trabajo suficientemente bueno, sino que se atribuyen la razón a ellos mismos, pensando que no son tan inteligentes como los demás. Deben aprender este microcontrolador para demostrar su inteligencia. Me refiero al mito exacto que tiene mucha gente cuando aprende AVR. Además de la ingenua idea de aprender microcontroladores difíciles, otra razón es que no existe una comprensión real del rendimiento, las aplicaciones y las diferencias entre estos microcontroladores. Algunas personas dicen que el microcontrolador 8051 está desactualizado. Quienes pueden decir esto deben ser principiantes con poca experiencia en desarrollo. Cuanto más ignorantes son las personas, más fácil les resulta comentar. Veamos las diferencias entre AVR y 8051. El microcontrolador AVR y el 8051 son microcontroladores de 8 bits. Cuando se lanzó el AVR, lo más destacado fue que era un microcontrolador 1T. Tiene importancia práctica para los desarrolladores en términos de transmisión rápida de información (en comparación con el 8051), bajo consumo de energía y. interno Integra muchas funciones. Al comienzo de su lanzamiento, el autor se mostró muy optimista sobre el microcontrolador AVR e incluso compró algunos para jugar. Sin embargo, aunque el rendimiento de AVR tiene muchas ventajas, cuando juego, descubrí que los servicios relacionados son relativamente escasos. Por ejemplo, los pines e incluso el empaque de AVR son incompatibles con 8051. El software de desarrollo también es diferente del 8051. El circuito de descarga. Es necesario rehacer la estructura interna del microcontrolador y los métodos de programación. Para aquellos que nunca han aprendido sobre el microcontrolador 8051, todos estos son nuevos y accesibles. Sin embargo, para los veteranos de los microcontroladores 8051, aprender AVR requiere volver a aprender y utilizar una plataforma completamente diferente, y aprender una nueva plataforma lleva bastante tiempo. Los AVR tendrían una participación de mercado mucho mayor si se diseñaran teniendo en cuenta la compatibilidad de hardware y software del 8051. Después de todo, el microcontrolador 8051 era el microcontrolador original y ya tenía muchos usuarios leales. El enfoque arbitrario de AVR ha permitido a otros fabricantes de microcontroladores ver oportunidades comerciales. El lanzamiento de un microcontrolador equivalente o incluso más potente que el AVR, y cuyo software y hardware sean compatibles con el 8051, será sin duda bien recibido por el mercado. Entonces Philips, SST, STC y otros fabricantes comenzaron la investigación y el desarrollo, y surgió el microcontrolador 8051 mejorado. El microcontrolador 8051 mejorado es una expansión del núcleo 8051 e integra más módulos funcionales dentro del microcontrolador. El más destacado de ellos es el microcontrolador de STC. Su interfaz es totalmente compatible con el tradicional 8051, e integra chip de reset, EEPROM, etc. La serie de microcontroladores STC12C, al igual que el AVR, ha alcanzado la velocidad de un microcontrolador 1T. Además, la serie de microcontroladores STC12 también integra ADC, PWM, EEPROM, reloj independiente, oscilador R/C interno en el chip y agrega una interfaz P4.

Supera a los productos AVR en rendimiento, también es más económico y es compatible con el software y hardware 8051 tradicional. El rendimiento del STC12C supera por completo al AVR. Los ingenieros no necesitan aprender una nueva plataforma de desarrollo. Pueden desarrollar directamente el microcontrolador STC 1T en la plataforma 8051 original. En este caso, el retraso de AVR es un resultado inevitable. Aunque ATMEL todavía está lanzando vigorosamente nuevos microcontroladores AVR, su participación de mercado es cada vez menor, por lo que no se pueden comprar en el mercado electrónico ordinario. Pero todavía existen algunos de los grupos de fans más prósperos del AVR original en Internet, y todavía insisten en utilizar AVR para producir y desarrollar productos. Sin embargo, con el rápido desarrollo de la tecnología actual, es muy irracional ser obstinadamente leal a una marca sin realizar cambios según las necesidades del desarrollo. Por supuesto, existe un mercado para AVR, pero es pequeño y las comparaciones entre 8051 y ARM son otra historia. Incluso el 8051 más mejorado no es rival para ARM. Debido a que ARM es un núcleo de procesador de 32 bits, admite mayor velocidad de procesamiento y capacidades de direccionamiento. ARM9 también admite MMU y puede instalar sistemas operativos integrados. ARM es un producto intermedio entre 8051 y las CPU de PC. Se utiliza para desarrollar productos multimedia, como MP4, teléfonos móviles, etc. Las plataformas de software y hardware de 8051 y ARM también son diferentes, pero aprender ARM puede hacer cosas que 8051 no puede hacer en absoluto, por lo que vale la pena invertir en aprender ARM. Justo antes de aprender, debes pensar claramente sobre el propósito de aprender ARM. ¿Es para encontrar un buen trabajo o para fabricar productos electrónicos más divertidos? Hay muchas empresas que desarrollan la plataforma ARM básica y puedes encontrar un buen trabajo aprendiendo ARM. Pero también puede obtener buenas oportunidades laborales aprendiendo 8051, pero ARM comenzó tarde, no hay mucha gente que lo sepa y la competencia es relativamente pequeña. Y no importa lo que aprendas, debes afrontar el hecho de que seguirás aprendiendo nuevas tecnologías en el futuro. La clave para aprender ARM es aprender el sistema operativo, no el chip ARM en sí. La mayor ventaja de ARM es que puede instalar un sistema operativo, al igual que nuestras computadoras, y las aplicaciones que escribimos pueden ejecutarse en el sistema operativo, en lugar de ejecutarse en un solo subproceso como 8051. El mayor beneficio de instalar un sistema operativo es que reduce la dificultad de desarrollo. Algunas personas piensan que aprender ARM con un sistema operativo es difícil. De hecho, esta es una idea equivocada. El propósito de instalar el sistema operativo es reducir la dificultad de desarrollo. Algunos controladores como USB, LCD, mouse y teclado ya están listos y solo necesitamos llamarlos en nuestra aplicación. . El desarrollo de ARM se centra más en el desarrollo a nivel de software y más en el desarrollo de aplicaciones de capa superior y una pequeña cantidad de controladores de bajo nivel. El hardware ARM también tiene interfaces fijas, algunos ocupan la interfaz LCD y otros tienen controladores de una sola capa. El hardware ARM también tiene interfaces fijas, algunas ocupan la interfaz LCD y otras ocupan la interfaz USB. Simplemente hágalo de acuerdo con la hoja de datos oficial. Para los amigos entusiastas que quieren jugar con ARM, ARM no es muy interesante y el umbral para ARM es muy alto. En primer lugar, los chips ARM son muy caros; uno barato cuesta más de 30 yuanes, junto con una serie de circuitos de soporte periféricos, un sistema ARM cuesta más de 100 yuanes. Además, el empaque de chips ARM es todo empaque de chips de alta densidad y no existe el llamado empaque en línea. Para que ARM funcione, debe crear una placa PCB, y es una placa PCB de 2 a 8 capas. Para el aficionado medio, esto no es fácil de aceptar. Además, hay muy poca información relacionada con la producción completamente pequeña de ARM, y los controladores relacionados con ARM son generalmente información interna de algunas empresas. Relativamente hablando, la información más abundante es LINUX de código abierto y algo de información sobre WIN CE. Generalmente, desarrollar ARM requiere un equipo para completarlo. Hay personas que se especializan en desarrollar software y hay personas que se especializan en hardware, pero pocas personas lo hacen. Es más, también es muy interesante para nosotros desarrollarlo y producirlo nosotros mismos usando ARM. En resumen, aunque ARM es bueno, no es adecuado para entusiastas de la electrónica. Los microcontroladores 8051 mejorados son la mejor opción y se pueden realizar muchos diseños innovadores utilizando microcontroladores con mejor rendimiento y más funciones.

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