簡介

“一刀切”正變得不是一種可行的電子產品策略，無論是消費類還是工業應用。用戶電子設備的靈活性和可定制性是新的設計范式。每年，常見的電子產品類別都在合并，獲得功能并變得更加以用戶為導向。雖然電子產品中的功能倍增是行業的常態，但最新設計中實現的功能的速度和數量正在加快。對于電子設備設計師和開發人員來說，這意味著他們現在需要在與以前的設計相同甚至更小的空間中集成更多功能。

在當今時代，嵌入式設計師必須是萬事通，擁有一支技能非常廣泛的團隊，或者依靠外部承包商來填補下一代產品所需的功能空白。很少有嵌入式設計師在一天中擁有一系列技能和時間來親自設計必要的功能，以滿足用戶需求并保持競爭力。例如，使用電機控制系統的嵌入式設計人員不太可能也足夠精通無線技術，除非有陡峭的學習曲線，并且可能需要數月的反復試驗，從而在其最新的電機產品中包括無線控制/連接。

這就是為什么Microchip不斷擴展其硬件，軟件庫和開發工具的生態系統的原因。這些資源具有豐富的功能和靈活性，使整個電子行業的開發人員無需每個功能類別的專業知識即可開發最新產品。本文的目標是提供對Microchip硬件平臺、軟件庫和開發工具的見解，使設計人員能夠快速將工業級功能集成到其嵌入式電子設備中，而無需在嵌入式編程或學習每個功能背后的技術細微差別方面付出重大努力。

硬件

每個產品設計階段都需要在生產前進行原型設計和概念驗證。電子設備的理想邏輯、外設和附件硬件是功能豐富、緊湊、易于集成和易于使用。此外，理想的硬件還將配備經過專業構建和測試的豐富軟件庫，以及開箱即用的兼容軟件開發工具。易于操作的高度可擴展的開發板在構建工具鏈時，在建立項目的可行性和設計人員的熟悉程度方面也發揮著關鍵作用。

Microchip提供兩種開發板系列——入門級Curiosity開發板和功能齊全的Explorer開發板，有助于滿足這些需求，并為早期產品和概念驗證/原型開發提供高度靈活的方法。好奇號板支持 8 位、16 位和 32 位微控制器 （MCU），并且具有高度可定制的靈活連接選項和 mikroBUS? 接頭，可與大量MikroElektronika 點擊板?兼容。這些點擊板可以輕松更換，以創建從混合信號設計到電機控制、時鐘和定時、電源管理等應用。

微芯片的 Explorer 板比好奇板更靈活、更具可擴展性。Explorer 主板還提供 mikroBUS 插槽并接受處理器插件模塊 （PIM），支持交換 16/32 位處理器，以幫助取消簽名者找到理想的解決方案。此外，Explorer 板還可以通過可定制的PICtail? Plus 子板進行擴展，從而通過預構建的應用程序實現快速開發。許多PICtail子板和其他硬件套件都是圍繞特定應用的硬件構建的，并由廣泛的軟件庫以及專業開發和用戶生成的代碼示例提供支持。

軟件庫 除了Microchip的開發板和特定應用的硬件外，還有開發人員快速部署每個應用的功能和特性所需的軟件庫

和代碼資源。Microchip不必像通常那樣組裝一系列軟件庫和功能來實現一些簡單的任務，而是提供了豐富且經過嚴格測試的軟件庫和代碼示例，這些軟件庫和代碼示例與嵌入式設計一樣即插即用。這些軟件庫和代碼示例是專門為每個特定于應用程序的硬件解決方案設計的。MPLAB CodeConfigurator和MPLAB?Harmony都具有廣泛的庫，用于USB，文件系統等常見功能。

特定于應用的設計工具 要利用任何嵌入式硬件平臺的多功能性，開發人員可以利用并適應其應用程序需求的兼容且用戶友好的工具

鏈至關重要。Microchip提供功能齊全，甚至是圖形化的編程軟件工具，如MPLAB X集成開發環境（IDE），MPLAB代碼配置器和Atmel START，它們可以通過插件進行擴展，就像Microchip的硬件平臺一樣。其中許多插件通過其他特定于應用程序的設計工具增強了基本 IDE，從而降低了入門級開發人員對每個給定應用程序的門檻。

MPLAB X IDE的一個插件是MPLAB HarmonyGraphics Suite （MHGS），它與MPLAB Harmony軟件框架完全集成。MHGS 提供了一套工具，可以比標準工具更快、更高效地方便地創建、自定義和優化圖形用戶界面 （GUI） 應用程序。MHGS的眾多功能之一是開發人員能夠在幾分鐘內從概念到玻璃，而無需編寫任何代碼。拖放對象可以直接輸入到 MHGS 的設計中，并且可以使用其他插件來進一步支持其他不支持的非標準顯示器的開發。

Microchip的另一個靈活的設計工具和插件是motorBench?開發套件，它為低壓電機的磁場定向控制（FOC）提供了基于GUI的軟件開發工具。電機控制器嵌入式開發的一個常見挑戰是輕松啟動和高效運行帶負載/無負載的新電機，如果電機參數未知，這尤其困難。提供直觀的圖形開發環境，motorBench 開發套件省去了創建工業級電機控制解決方案的許多耗時步驟。它通過促進關鍵電機參數的精確測量，同時調整反饋控制增益來快速獲得速度和扭矩的穩定PI控制，從而實現這一點。此外，該開發套件能夠通過電機控制應用框架（MCAF）和用戶界面為MPLAB X IDE項目生成源代碼，該用戶界面使用現成的幫助文件和資源逐步引導用戶完成整個過程。

應用示例

最新的電子設備中集成了許多常見的特性和功能。許多傳統的電子產品現在都增加了顯示器、觸摸功能以及外部電機/電源控制和轉換。這些功能有助于將產品與越來越多的競爭對手區分開來，還可以實現最適合每個細分市場的產品開發。以下應用示例展示了Microchip針對特定應用的硬件、軟件和開發解決方案的靈活環境。

在電子產品的界面上添加用戶友好且有吸引力的顯示屏，既可以為用戶提供有關產品操作/控制的寶貴反饋，也可以增加與同類產品中的其他產品的美學差異化。Microchip的幾款MCU和微處理器（MPU）都配備了集成的圖形控制器。還提供低成本控制器和外部圖形控制器，并與Microchip的邏輯器件兼容。集成控制器能夠驅動簡單的分段式LCD顯示器、帶有靜態圖像的小型顯示器、高達寬四分之一視頻圖形陣列（WQVGA）的8/16位彩色顯示器，甚至高達WVGA分辨率的16/24位彩色顯示器。還提供外部 LCD 控制器和圖形硬件加速設備，可驅動高達 24 位 WVGA 顯示器，用于交互式 UI 或視頻圖形。

如前幾節所述，Microchip提供廣泛的硬件開發平臺、軟件庫和MHGS開發工具，以及免費的Microchip圖形庫，以利用各種預制圖形對象和資源。這些工具，以及一系列應用筆記和附加代碼示例，可幫助開發人員在不使用這種靈活支持的情況下，在一小部分時間內推出可行的顯示解決方案。

向產品添加觸摸或手勢界面是為產品帶來強大且低成本功能的有效方法。隨著用戶對觸摸控制和圖形接口越來越舒適，如果不提供這些功能，就很難保持競爭力，特別是對于銷售點、汽車、智能家居和工業應用。Microchip 借助適用于 8 位 PIC? 和 AVR? MCU 以及 32 位 SAM MCU 的 2D 觸摸庫，使集成的2D 觸摸手指跟蹤和表面手勢識別變得簡單。這種類型的觸摸應用可以包括電容式觸摸滑塊、觸摸板，甚至觸摸/手勢系統。

無論是集成到MCU中的觸摸傳感技術還是外部觸摸傳感器/控制器，Microchip都能提供多種開發電路板、套件、2D/3D 觸摸板、軟件庫，甚至圖形可編程開發環境，可幫助設計人員輕松實現觸摸或手勢解決方案。

除電機控制外，還有其他電源應用越來越多地由邏輯器件驅動，即數字電源轉換。除了支持電機控制應用外，Microchip還開發了一個靈活的硬件、軟件和開發工具系統，使數字電源設計人員能夠更輕松地部署其解決方案。

除了數字電源入門套件、參考設計、開發板和數字信號控制器（DSC）外，Microchip還提供完整的軟件庫和專用的數字電源設計套件。這些工具通過分析工具和全面的設計示例，使編寫和優化功耗算法變得簡單明了。因此，即使是沒有經驗的開發人員也可以拿起數字電源開發板、免費軟件、固件、示例代碼、應用筆記和培訓資源，并在數周而不是數月內部署專家級嵌入式解決方案。

結論

增強電子產品或產品線，增加特性和功能，幾乎是創造競爭優勢和獲得更大市場份額的標準方法。但是，這些特性和功能是以額外的開發時間和資源為代價的，并且通常需要具有應用領域專業知識的開發人員。幸運的是，借助Microchip靈活的特定應用硬件、軟件庫和開發工具生態系統，即使是新手開發人員也可以快速有效地為各種應用構建新的解決方案。

審核編輯：郭婷