物聯綱MCU使用分析

物聯網有五大領域
1. 穿載式
2. 智慧車
3. 智慧家庭
4. 智慧城市
5. 智慧工廠
MCU可發揮空間只有三個，穿載式、智慧家庭及智慧工廠。另外二項不是小公司玩的。
穿載式用在老人照護，看來做醫療儀器公司會去主導。
智慧工廠，就要看狀況了。
所以智慧家庭是MCU最有可能發揮的地方。
但智慧家庭的最大問題是，那一個才是智能家管中心？
控制中心可以確定，其他相關的家電才可以穩定發展。
現在智慧家庭其控制中心完全沒有規格。
大部分是專用，也有NAS，也有router。所以實在難以發展。
只能等控制中心穩定了。

AutoIt試用心得

必須往系統設計上發展，也就是MCU及PC程式皆要會寫。
但PC上太多資源不好查，又要很深入C++，這個學習時間太長。
後來找到外掛程式AutoIt，看來這個可以解決問題。
它可以做膠合程式及PC GUI界面，所以只要使用C程式就可以了。
後來發現其實AutoIt比原預期的多，變成可以做出大部分測試及外掛程式。
且AutoIt可用範圍也比我想的大，也就是簡單應用就全包了。
使用它，也可以簡單學習windows程式設計。
先玩TCP/IP，因為這個手機也會用到。

MCU終極的應用程式Interpreter及Data Base

為何會說是終極，因為再做下去就是Shell了，用到Shell不如去用單板電腦上的Shell。
會有這一篇主要是做資源需求的記錄。

Interpreter的選擇比較多，易上手的是Lua。
Lua的ROM需求大約是300KB~400KB之間，因為還要加上User功能，所以只能給大約值。
主要的問題在RAM，因為程式是跑在RAM上，所以RAM的需求高些。這個不好估算。

要使用最小的Interpreter，就屬Forth了，ROM的容量從不到64KB到128kB。
看使用的Forth是用組合語言建造的，還是用C。

再來是Data Base，只有一套合用，就是SQLite。ROM大約要400KB，RAM需求不大。
但Data Base的速度依賴File System的速度。所以用在SDIO上是必須的。
以SD卡的高容量，Data Base應是很能發揮其功能。這點是Bee相當看好的新應用。
若是沒有用到查詢功能，理論上ROM可以更小，也許在250KB。
不使用查詢的狀況，大概是純記錄用，要解析時再將SD卡拿到PC去解析。
大部分還是機上查詢，還是算400KB，不然有擴充就完蛋了。

MCU上安裝Data Base是Bee以前從未想過的。
但在STM32F446出現，也開始考量這樣的需求。
但在MCU使用了Data Base之後，也表示MCU的軟體已經走到底了。
再複雓的應用，就是單板電腦接手了。
一項技術玩到底了，再來怎辦?
這成為Bee下一個思考的題目了！

單板電腦興起壓迫MCU應用

四年前看到Cortex-A系列開始以低於10美元供應，會有新的應用。
只是後來沒有機會用上。
現在看到單板電腦用Cortex-A系列CPU做的單板電腦以低於10美元出現。
可以確定Cortex-A系列正式進入MCU市場，因為最後一個障礙已消失了。
Cortex-A之所以無法進入MCU市場，主要在於它是CPU，必須外掛RAM，使得Layout要使用多層板。
以MCU市場來說，多層板的價格及複雜度高，使得工程師不易採用。就算價格低，仍不具足夠吸引力。
若用單板電腦，是不用煩惱Layout但價格又會變高。
不過單板電腦價格再降，變成直接使用，現在就是如此。
單板電腦已有基本作業系統及函式庫，這是MCU比較缺的。
單板電腦的程式開發，軟體函式庫拼裝能力比較重要。
這種開發方式其實就和MCU使用RTOS開發是相同的。
也就是MCU工程師會使用RTOS，要轉成單板電腦是比較沒有問題。
所以低價單板電腦的出現，將MCU工程師再次分級。

單板電腦在GUI上的函式庫很多，可以輕易完成很好的GUI，這是MCU不易做的。
好的GUI是很好的加分附加，對於商品推展有很大的幫助。
使用單板電腦也有降低庫存的壓力，因為是半成本，變成不用備太多原物料。
使用半成品做開發，也有助於加速開發時程。
找工程師及訓練也比MCU工程人員好找。

可以預見的是單板電腦進入MCU市場，只會加速工程師換代。
使用RTOS會是快速評比新舊工程師的有效方法。

MCU進入C++時代--個人觀點

MCU上使用C++並不是新事件。對Bee來說，只是何時?為何?
Bee很少使用C++，因為機會不多。連PC程式也都是用C寫的。
MCU開始使用SD卡，檔案系統出現後，PC/MCU程式開始不再分。
在使用GUI相關應用後，開始使用其他PC原始碼。
但常常可以找到的是C++程式碼。這種情況越來越多。
可以不用修改就在MCU執行PC程式，使用起來就像中毒一樣，因為實在太方便了。
沒多久就遇到要使用C++程式的問題。因為應用程式是c++寫的。

MCU目前仍以C為主，不管是驅動函式庫，RTOS，或是其他常用函式庫皆以C為主。
C++因為對記憶體需求高，另外經常調用動態記憶體。在記憶體不多的MCU上皆屬不合適使用的。
但現在MCU進展已很快了。不管是Cortex-A5系列的出現，或是支援Quad-SPI Flash的出現。
皆已解除應用程式容量問題。有了較大型應用程式出現，記憶體需求也提升。
SDRAM支援已是一般MCU擴充選項，所以對RAM的需求也沒有限制。

唯一的限制只剩下PC/MCU環境差異。RTOS及File system為MCU和PC最基本的需求。
在架好和PC相容環境後的MCU就可以直接使用PC原始碼。
再來就是遇到C++的應用程式。
因為底層系統仍是C，應用層則是C++，C/C++混合使用便是第一個要解決的。
就這樣，自然的在MCU上使用C++開始變成常態。

找質數程式2

改用快速開根

#include <stdio.h>

unsigned int test_number;

float SquareRootFloat(float number)
{
    long i;
    float x, y;
    const float f = 1.5F;

    x = number * 0.5F;
    y  = number;
    i  = * ( long * ) &y;
    i  = 0x5f3759df - ( i >> 1 );
    y  = * ( float * ) &i;
    y  = y * ( f - ( x * y * y ) );
    y  = y * ( f - ( x * y * y ) );
    return number * y;
}

unsigned int not_prime(unsigned int x)
{
    unsigned int q_x;
    unsigned int i;

    if ( !(x & 0x1) ) return 2;
    q_x = SquareRootFloat(x);
    for (i=3; i<=q_x; i+=2)
        if ( x % i == 0 ) return i;
    return 0;
}

void main()
{
    test_number = 0x73d58987;
    if ( test_number % 2 == 0 ) test_number--;
    while ( not_prime(test_number) )
        test_number -= 2;
    printf("%d\n", test_number);
}

找質數程式

找一個質數，做為通信檢查用。
#include <stdio.h>
#include <math.h>

unsigned int test_number;

unsigned int not_prime(unsigned int x)
{
    unsigned int q_t;
    unsigned int i;

    if ( !(x & 0x1) ) return 2;
    q_t = sqrt(x);
    for (i=3; i<=q_t; i+=2)
        if ( x % i == 0 ) return i;
    return 0;
}

void main()
{
    test_number = 0x80000000;
    if( test_number % 2 == 0 ) test_number--;
    while( not_prime(test_number) )
       test_number -= 2; 
    printf("%d\n", test_number);
}