單片機追求差異化，Microchip讓顯示屏顏值大提升

　　隨著這幾年單片機(MCU)公司的兼并整合，一家單片機公司已經(jīng)成為了產(chǎn)品無所不包的聚寶盆，僅僅32位單片機，很多公司有數(shù)百種產(chǎn)品之多，而且各個單片機公司由于基于同樣的架構(gòu)，產(chǎn)品兼容性高、同質(zhì)化。

　　在如此蕓蕓產(chǎn)品中，還有哪些創(chuàng)新可尋?還有哪些縫隙市場?

　　目前來看，大家都在做面向物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的單片機、且集成度不斷提高。另外，從電子產(chǎn)品世界編輯角度看，在某些功能特色方面布局重兵，以突出某些特性，也是單片機的創(chuàng)新方向。但重要的是，哪些功能特色是需要彰顯的?這就要看各家公司對市場的理解了。

　　近日，電子產(chǎn)品世界編輯參加了Microchip的新品發(fā)布會，認為Microchip就是注重某類功能的差異化創(chuàng)新典范：其推出業(yè)界首款具有集成2D?GPU和集成DDR2存儲器的MCU——PIC32MZ?DA，簡化了24位彩色大屏幕的圖形設(shè)計，實現(xiàn)了圖形功能的突破。

　　增強圖形功能，且易于開發(fā)

　　會上，筆者問Microchip公司的發(fā)言人——32位單片機產(chǎn)品部資深產(chǎn)品營銷經(jīng)理Bill?Hutchings先生一個有趣的問題：是不是其他的32位MCU廠商也可以做這種圖形功能，但是他們也許不太重視這方面的開發(fā)，而貴公司專注在這部分?

　　Hutchings經(jīng)理稱，實際上我們聚焦的是客戶的痛點是什么，來替客戶解決問題。這是Microchip一貫堅持的理念。Microchip會非常仔細地分析客戶面臨的問題和煩惱是什么。通過公司全方位的解決方案，來真正地為客戶解決他們的問題，來了解客戶的所思所想，并提供一系列的工具，包括這次新發(fā)布的MPLAB?Hamony的圖形設(shè)計器。

　　這種競爭性是競爭對手很難趕上的，因為Microchip實際上并不僅僅著眼于某一個方面的功能，而是把很多的功能都以解決客戶問題、能夠更好地替客戶服務(wù)的角度把它整合在一起，包括LCD的控制器及開發(fā)工具等，要把所有這些都做好，對于競爭對手來是很難的，而且也是很耗時日的。

　　Microchip提供的是一套完整的解決方案，因為認為完整的解決方案是其競爭優(yōu)勢一個非常大的亮點。因為客戶有這樣或者那樣的需求，Microchip會把這些需求整合在一起全方位地替他解決問題。比如客戶要求在現(xiàn)在一些工業(yè)設(shè)備里要有觸屏的功能，因為Microchip也生產(chǎn)maXTouch系列的處理器，所以把它加載在一起，這樣能夠形成一個整體解決方案。

　　另外，像Microchip開發(fā)的MPLAB?Hamony的圖形設(shè)計器，是免費讓客戶可以下載使用的，所以，不會增加客戶額外的成本。這是Microchip的競爭優(yōu)勢之一。

　　圖：圖形設(shè)計器MPLAB?Harmony可免費下載

　　在此我們解讀一下Hutchings經(jīng)理的發(fā)言，首先，Microchip強調(diào)是圍繞客戶開發(fā)產(chǎn)品，由于Microchip有廣泛的客戶群，這樣他們推出的產(chǎn)品就有的放矢，因為做產(chǎn)品相對容易一些，但是找到應(yīng)用、讓客戶買單是最難的。其次，能提供完整的解決方案，在做圖形處理方面，從芯片到開發(fā)工具有全套方案，甚至觸屏方案也能捆綁提供，方便客戶開發(fā)。第三，其他公司是否也可以做這種產(chǎn)品?筆者認為可以，但是其他公司可能在此方向沒有投入重兵，就像世面上各種手機千姿百態(tài)，有的品牌好，有的外形漂亮，有的功能多價格低，有的拍照好，有的充電快，有的結(jié)實耐用等。

　　圖：Microchip公司32位單片機產(chǎn)品部資深產(chǎn)品營銷經(jīng)理Bill?Hutchings在展示開發(fā)板，手指處是新的PIC32MZ?DA單片機

　　那么，圖形功能過去就有，為何現(xiàn)在Microchip想到要增強圖形功能?

　　因為IoT(物聯(lián)網(wǎng))時代到來，顯示變得更復(fù)雜。例如，新芯片的典型應(yīng)用之一是咖啡機，如果做成物聯(lián)網(wǎng)時代的智能咖啡機的，首先圖形界面非常漂亮，另外，它能夠?qū)崟r地把數(shù)據(jù)傳給咖啡制造商，比如這個客戶的購買行為，他更多的是買哪種口味的咖啡，這樣商家可以有針對性地向這名消費者提供打折券或者是代金卷。另外，商家也可以了解什么時段、哪種咖啡最暢銷，商家在備貨的時候，在后臺的庫存和備貨都可以相應(yīng)地做準(zhǔn)備。這都體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)時代萬物互聯(lián)帶來的好處。

　　再有，在樓宇自動化中，房間空調(diào)顯示屏往往是黑白屏，圖形簡單，很多客戶希望增強圖形效果。

　　另一個問題：芯片上為何有三層的數(shù)字控制器?

　　如下圖的咖啡機顯示屏是有三層構(gòu)圖的，第一層構(gòu)圖全是按鈕，比如你要選什么口味的，或者是什么咖啡。這個第一層是透明的，可以穿透到底下的第二層。第二層是個背景層，是漂亮的咖啡豆的圖片。開發(fā)者在開發(fā)的時候，可以基于這個背景，在上面加載不同的層，比如加載一層不同的按鈕層。開發(fā)者開發(fā)時，把這幾層加載在一起，非常簡便易用。

　　而消費者在看到這個界面的時候立體感更強，因為不是2D的感受，而是3D的感受。正是因為它有三層加載，且有穿透感，視覺效果很好，而且也不用開發(fā)人員自己寫代碼開發(fā)這個東西，因為它都是整合在一起，它是MCU控制的一個部分。

　　圖：咖啡機的三層圖形

　　PIC32MZ?DA?MCU的主要特點

　　Microchip?Technology?Inc.(美國微芯科技公司)的32位PIC32MZ?DA單片機(MCU)系列是業(yè)界首款具有集成2D圖形處理單元(GPU)和高達32?MB集成DDR2存儲器的MCU?？蛻裟軌蚪柚褂梅奖愕膯纹瑱C(MCU)資源和工具(包括MPLAB?集成開發(fā)環(huán)境(IDE)和MPLAB?Harmony集成軟件框架)，提高其應(yīng)用的顏色分辨率和顯示尺寸(最大12英寸)。

　　圖：PIC32MZ?DA?GPU提供實時圖像渲染和控制，以加快2D圖形生成

　　對于希望繼續(xù)使用熟悉的MCU設(shè)計環(huán)境的客戶而言，PIC32MZ?DA系列填補了MCU和微處理器單元(MPU)之間的圖形性能差距。Microchip的PIC32與MPLAB?IDE及Harmony軟件框架實現(xiàn)了無縫集成，通過其編程模型，這些器件提供了類似MPU的圖形功能。這些工具具有可視化圖形設(shè)計環(huán)境、定制顯示屏驅(qū)動程序創(chuàng)建、圖形庫和資產(chǎn)轉(zhuǎn)換器等特性，可以針對所選擇的顯示尺寸對圖形進行定制并優(yōu)化。

　　這些新器件的特性包括：

　　·?能夠驅(qū)動24位彩色超寬屏圖形陣列(SXGA)顯示的三層圖形控制器

　　·?高性能2D圖形處理單元(GPU)

　　·?32?MB集成SDRAM或者128?MB外部可尋址SDRAM，支持存儲擴展

　　·?豐富的片上閃存、SRAM和連接選項

　　MCU中集成DDR2存儲器，在業(yè)內(nèi)屬于首創(chuàng)。這不但將日益復(fù)雜的通信協(xié)議棧和算法的吞吐率提高了2倍，而且還增大了圖形緩沖和/或存儲空間。其結(jié)果是，幫助客戶在競爭激勵的通信控制市場中推出引人注目、易于使用的解決方案，而無需增加產(chǎn)品型號。

　　圖:?存儲容量在圖形應(yīng)用中的重要性

　　采用業(yè)界容量最大的集成存儲器，這些MCU滿足了設(shè)計人員對應(yīng)用存儲空間的需求，其存儲速度是市場上其他任何存儲器的兩倍。PIC32MZ?DA?MCU和MPLAB?Harmony相結(jié)合后，業(yè)界的圖形設(shè)計比以前簡單很多。

　　可以應(yīng)用的范圍非常廣，例如：

　　.?烹飪系統(tǒng)?.?自動售貨機

　　.?門禁控制?.?家居自動化

　　.?商用蘇打/制冰機?.?恒溫器

　　.?醫(yī)療控制?.?戶外導(dǎo)航系統(tǒng)

　　.?病患監(jiān)控設(shè)備?.?工業(yè)應(yīng)用中的HMI

　　.?消防控制器?.?音頻會議系統(tǒng)

　　.?標(biāo)簽打印機(條碼)?.?擴展塢

　　.?白色家電

　　最后，關(guān)于命名，為何稱之為PIC32MZ?DA系列?原來DA是Microchip內(nèi)部一個命名的編碼，Microchip所有和圖形處理相關(guān)的系列產(chǎn)品基本上是DA打頭的。MZ也是Microchip內(nèi)部的一個編碼，它是以功能劃分為標(biāo)準(zhǔn)的系列產(chǎn)品命名的一個組合。

　　小結(jié)

　　Microchip的PIC32MZ?DA采用的MIPS核，可謂32位MCU世界的一朵奇葩。其主頻達到200MHz，制程工藝是90nm，屬于業(yè)界主流的高性能32位MCU。

　　該公司的特點是單片機、混合信號、模擬和閃存專利解決方案的一艘芯片航母，多年來一直堅持自己的處理器架構(gòu)路線，不為外界的流行處理器架構(gòu)所沖擊。

　　這些年大家都在說以客戶為中心，Microchip之所以做得好，因為多年來已積累了大量客戶，并懂得客戶的痛點與需求。不是嗎?此次發(fā)布的圖形界面方案，可以讓很多昔日的黑白屏美容，顏值大大提升，變得時尚光鮮，以增強用戶的體驗!