STM32系列開始支援SDRAM

ST網站改版，出現了新的型號STM32F429/439，支援TFT及SDRAM。

顯然是要做影像處理的。

再不出Bee都開始考慮轉廠商了。

不過只有網頁型號，沒有多少資料。

這樣Bee就再等數月再看看了。

從PC看MCU發展

PC也是從8位元一路走到64位元。從使用狀況可以推得MCU使用變革。

 

最早的PC是從8位元的6502開始，當時資源少，組合語言當道。

 

再來進入8086的16位元PC，C語言開始使用。DOS是最早的作業系統，基本上是單工的時代。資料用電腦處理開始流行。

 

到了80386，多工作業系統開始使用。PC進入多元發展，主因是32位元已具有處理絶大部分資料的能力。

 

再來64位元時代開始，一開始還不知要如何用，因為作業系統不支援，應用程式無法發展。可是一但開始支援，大型資料程式就開始發展。

 

 

對應於MCU：

 

8位元MCU是基本型，以目前來看，價格可能是生存唯一的方法。在這個前題下，只能算是可程式化的智慧型裝置。

 

16位元MCU就是可以處理資料的基本型，有一段時間大約是DSP的領域。基本應用也是單工來得多。

 

32位元MCU成熟型。同PC一樣，多工的需求來了，也就是RTOS引入各家爭鳴的時代。如同Windows 3.1對OS2的時代一樣。在這個時代要不要使用多工作業系統也引發工程師之間的爭議。但時代的需求是擋不住的。

目前就是處在32位元MCU大量出現的時代。

 

64位元MCU，應是大量資料處理才會有應用。就觀察何時會開始。

 

 

但MCU和PC介面不同，只能由資料的使用量來推估使用領域的變化。

MCU程式設計技巧:示波器的使用

有使用到ADC功能時，示波器是不可缺少的儀器。

但Bee確實看過許多MCU工程師不會用，原因是由軟體轉來的工程師。

不幸的是，信號處理不是單純的軟體。一定要能看到信號才能寫合適的程式。

所以MCU工程師，示波器還是學會如何操作會好些。

 

除了一般看信號外，好一點的數位示波器可以儲存波型資料由EXCEL來抓取使用。

Bee在一個案例中，就是用數位示波器上所抓取來的資料在EXCEL中就設計出用來取出所要的信號的方法。連程式都還沒有寫就先找出方法，是可以強化程式適應力。

 

ADC程式設計有一項難處，就是RAM少，不可能將數秒的資料皆存下來，反應快的系統連要使用通信傳輸出來都會是困難。

所以使用數位示波器這一類的外部記錄器將變得很重要。

只要MCU提供一個啟動信號讓數位示波器開始啟動抓取資料，然後儲存下來做分析用，就算是沒有多少RAM的MCU也不用特別去做儲存。再以數位示波器的資料去設計出對應方法就行了。

MCU程式設計技巧:LA的使用

LA:邏輯分析儀

現在低價位USB LA已經很便宜了。

只要是寫MCU通信，都應會使用LA。

雖然Bee也看過有軟體人寫通信記錄器，但LA除了解通信格式外，另一個是有時間記錄。

有了時間記錄，才知道反應時間是否合理。

 

這個技巧並不是新的，在專業LA就有出現。

但因時代不同，已是人人可以容易取得的工具。

有了新的觀察工具，程式開發就方便多了。

MCU程式設計技巧:中斷及FIFO的使用

能否有效使用中斷，將是MCU程式是否進入專業領域的關鍵。並不是會使用就可以了，而是能否了解工作的時效性並做工作切割。

這也是Bee將中斷及FIFO放在一起的原因。

 

在一個具有回授性系統上做PID控制。

因為回授控制具有時間敏感度，故不允許時間上的失誤。

其做法是將命令生成做成FIFO，只要FIFO有空間，就填入新的命令。而中斷則只要負責PID回授的計算方程式，以確保用最短時間內做出反應。

 

類似的工作也出現在通信上面。

應用層程式總是希望通信可以將整個句子一次輸出。但MCU的世界並不是這樣，通信每出一個字都是要花時間的。可以的做法也是使用FIFO，將整個句子用FIFO存起來，再利用中斷接續中間的工作。

 

能有效的將工作切割、控制好中斷的時效性，那MCU程式設計就開始進入專業等級。

MCU程式設計技巧：Delay的使用

在有作業系統的系統上，Delay不是問題，只要呼叫對的函式就對了。

程式也很好寫，樣子大概就是以下程式：

 

void Task(void)

{

        for(;;)

        {

                delay(1);

                // do something

        }

}

只要控制delay的參數，就可以控制執行頻率。

 

 

但在無作業系統的MCU上，這可是嚴重的問題。Bee也以如何處理這個問題來看工程師的MCU程式設計的專業程度。

在許多入門書可以看到delay是這樣寫的：

void delay(unsigned int n)

{

        while(n--);

}

若是這樣用，就是MCU新鮮人。

因為做為產品，不會只有一項功能，老闆隨時都會加功能，一但功能修改，就會調不完。

有一個變形方法解決在不同MCU上執行的效率差，就是利用Watch Dog計時器去取代delay()中的參數。利用檢查參數值做為時間計數。

另一個問題是：一但在執行delay()其他工作就停擺。

這樣做出來的產品，往往有一個問題，只會做單工，不會處理多重工作。產品特性很挑時序，只能在對的時間送入對的信號，使產品不具適應性。

 

 

專業一點的作法，會使用一個Timer做為計時器去改變變數的值，做為計時的檢知。

int delay=DELAY_TIME;

void main(void)

{

        while(1)

        {

                if(delay == 0)

                {

                        // do something

                        delay=DELAY_TIME;

                }

        }

}

 

void Timer_Interrupt(void)

{

        if(delay) delay--;

}

這樣做的效果不錯，只是程式有點不太好寫。但可以使不同工作之間較不相互干擾。不過每次加入新的計時器，又要去改寫中斷程式。

這樣做其產品對於多重工作具有近似的反應時間，唯一的問題是工程師要負擔中斷及其他資源管理，也就是無法多人一起開發程式。另外閱讀性稍差，交接需要多花時間去追蹤變數功能。

MCU程式設計技巧:除錯器之使用

JTAG的使用

這是基本技巧，但看到有人不用就寫了MCU數年，還真是驚訝。

雖然在具回授性系統上並不是很好用，但在程式邏輯除錯還是很好用。

不用的結果，就是找不到人可以教。

Bee待過二家公司，都是使用無JTAG及ICE的系統，人員訓練皆難以進行。

主因是程式技術也是由除錯來的，沒有好的觀察器，又如何知高階程式是如何運作。

另外一個問題是，程式發展久了，往往有些特異，就是程式如何運作連設計者也不知，是硬試出來的，更不用說下一個交接者要如何看懂了。

這種特異程式多了，系統往往有怪毛病，造成產品評價不好，也無人可解。

 

Simulator的使用

這是好的工具才會有的。但因為可用的地方不多，大部分人玩了一下大概不會再玩。

其實會使用還是可以好好使用。

Bee就用在Boot Loader的開發上。

Simulator是無法模擬在現實電路板上的狀況。

但可以自由載入記憶體資料為其特性，也就是可以裝載大量資料，然後看它如何運作。

故Bee就用在Boot Loader載入應用程式的二進制資料，看它的通信寫入是否正常。

因為Boot Loader也不會開太多裝置，所以只用Simulator就寫玩大半。

而且用Simulator也可以將自己的機器碼抓下來，正好做測試用資料。