文｜周立功

你用的MCU涨价了，这还不是最坏的结果。过去20多年里芯片涨价，半年后基本上都会缓和下来。今年不一样，接近年底了，还没有任何迹象表明明年何时恢复供应，很多企业损失惨重。

现在的情况是很多型号的MCU，原厂直接告诉你一句话“断供”，有钱都买不到。资本同样是逐利的，仅有的产能肯定转做利润更丰厚的芯片。

某些替代的芯片能买到，虽然无法完全兼容，但功能上可以实现100%替代，而切换平台基本上等于重新开发和测试。

坏消息越来越多，市场传言莫衷一是。转换MCU的产品成了企业最大的危机，不仅腾不出人员开发新产品，而且很有可能原产品软件工程师已经离职了，那怎么迭代维护升级呢？老板想哭都没人理，但危机却让人更加懂得珍惜人才，而从某种意义上来说，关键还是创始人是否能够从危机中看到未来的机会。

这次大缺货的教训，让很多创始人意识到供应链的重要性，深刻地认识到一个朴素的道理，如何让代码高度复用？这是降低开发成本，快速应对危机最有效的软件开发管理策略。

虽然看起来都是软件，但开发（电子产品的）嵌入式软件和计算机软件依然差别巨大。尽管IT技术高速发展了30多年，软件开发技术已经有了很大的进步，但电子领域的专家与计算机软件专家还是没有很好地跨界整合，从而导致企业普遍缺乏科学的软件工程技术管理方法。不仅软件难以重用，而且扩展和维护难度很大，长期以来开发成本居高不下。

从软件开发来看，软件工程与计算机科学（站在电子技术领域的角度来看，可以归类为嵌入式计算机科学）是完全不同的两个领域的知识。其主要区别在于人，因为软件开发是以人为中心的过程。如果考虑人的因素，软件工程更接近经济学，而非计算机科学，所以如果不改变思维方式，则很难开发出既好卖成本又低的好产品。

那到底如何才能实现软件高度复用呢？其实计算的本质和共性就是数据流（Flow），显然数据存储、数据传输……所以可以将各种软件按照分类抽象为节点（代码块），通过AWFlow Design设计器实现拖拽式编程。如下图所示，程序块间通信如同水流管道，每个程序块间的关系一目了然。尤其是虚拟设备接口，已经不是单个设备的业务逻辑软件开发，而是设备与设备之间的软件开发，整个系统与网络的软件开发，真正实现物与物之间的Flow开发。

节点的连接软件，通常称为业务逻辑软件，既可以使用广州致远电子定义的fscript脚本编程，更方便的使用AWBlock积木式图形化卡盒设计器编程，如同少儿编程软件Google的Blockly、微软的MakeCode那样编程，而AWBlock是广州致远电子使用c语言设计的，可以直接运行在各种MCU上的软件设计器，因此AWBlock开发方式结束了多变的用户需求问题。

说句实在话，再丰富的节点、组件资源，也无法满足所有的应用场景和用户需求，不可避免地会出现用户定制化的内容。无休止地投入研发资源定制开发成本极高，这是不现实的。而由用户自行二次开发，无论是底层的C/C++开发，或是Lua、JS、Python等通过脚本语言开发，甚至是将业务收缩，仅保留行业相关配置，比如，AT命令、运动控制命令等，学习这些知识始终是有门槛，需要有较强的专业背景。

AWBlock拼图式软件开发，无需懂得相关的软件知识，开发者可以将自己想要表达的内容和想法，很自然地通过AWBlock描述出来。

当将这些软件都集成在一起时，就是EsDA嵌入式软件设计自动化工具，还包括AWorksLP（或Linux等操作系统）、AWTK图形用户界面和ZWS PaaS IoT云服务。

EsDA可以使应用程序框架变得非常清晰，彻底解决程序块间通信容易混乱的现象，而且也能解决状态机复杂的状态管理和事件处理。

下面示例的流图实现了一个Modbus-RTU与MQTT之间的一个协议转换应用，其中主要分为两条数据流。

Modbus至MQTT

modbus_master_poll：Modbus主机轮询节点，该节点运行Modbus主栈功能，可添加多个目标从设备，以及每个从设备所需要轮询读取的寄存器。节点根据配置参数，周期性读取所管理的从设备寄存器值，并传递至fscript处理节点。

fscript：脚本节点，将modbus寄存器数据转换成MQTT数据定制化边缘计算（对数据进行相关计算和封装处理）。

mqtt_out：MQTT上报节点，将数据上传至用户指定的云服务器。

MQTT至Modbus

mqtt_in：MQTT下行节点，监听并接收云端请求，并将请求消息传递至fscript处理节点。

fscript：脚本节点将MQTT命令转换成对应Modbus从机寄存器值定制化业务逻辑（如可组合多个命令触发系统事件等）。

modbus_master_out：Modbus主栈从机寄存器修改节点，负责上级节点传递的寄存器值写入到对应从机设备中。

modbus_master_out 、modbus_master_poll均为本地自定义的非云端库的节点，紫色代表本地加载节点。aw-flow节点库已有可用的Modbus主栈节点，由于已有的节点设计适用于从机数量和寄存器数量固定不变的情况，当从机设备或对应寄存器数量发生变化时，需要重新拖拽相关节点才能实现。而在此应用中，从机设备和每个从机寄存器的数量是可变的，所以当前节点并不适用，需要一个可以支持设备和寄存器数量动态变化的节点。基于此，需要将这样的Modbus应用场景，重新抽象为一个新节点，但该节点与原节点并不冲突，适合相应场景的另一种形式，同样是通用Modbus应用节点。后续可以标准化，添加到节点库中。

EsDA的开发始于2006年，自始至终围绕 “帮助用户解决非核心域的问题，让用户专注于自身产品核心域的算法、行业需求、用户体验、市场营销、工艺创新和生产制造”的思路而展开的，因为所有与底层相关的差异化软件，以及各种通信协议等软件的开发，则是我们的核心域。

在产品开发中，如果你是一个有很多好的idea，且热衷于创造的人。但又由于缺乏更专业的软件开发功能，可能一时难以编写复杂的软件代码，最终无法将自己的想法转变成现实，那么选择EsDA则是最佳的捷径。

回头再来看硬件设计存在的问题，一个简单电路的器件，通常来源于几个不同的厂家。焊接到pcb，不仅占用加工时间，而且多个器件组合而成的电路，其可靠性具有很大的离散性，因此使用分立器件设计电路不如使用模块。

显然，需求一旦确定，则很容易几个小时之内焊接好原型机。如果空间不受限，则立即可以批量制造。我们设计了两种底板，分别为8/12个扩展槽，其中一个插电源模块，另一个插通信模块，其它的扩展槽可以任意插入数字输入输出和模拟数据采集模块。需要编程吗？不需要！这是一个独立的边缘计算控制器。

边缘计算芯片预置了通用代码，通过配置即可实现所需要的功能。方法一是烧录功能配置文件，方法二是通过主机发送命令绑定数据，就可以配置为任意功能的控制器，比如，3路输入、5路输出、2路热电偶温度采集和1路4-20mA的接口，即可实现柔性化硬件设计和任意电路扩展，从而极大地降低了设计成本。

企业在发展中，竞争是十分残酷的，总会遇到重重困难和各种各样的竞争者。比如，公司离职的员工会拉走你的人，和你做一样的产品；也有竞争者模仿生产和你兼容的产品，他们采取低价销售的方法和你争夺客户，怎么办？人都是从青涩的年纪走向成熟的，多少都会有无奈的抱怨。但随着时间的推移，很多人却没有被打倒，而是愈挫愈勇越做越好，是什么原因？成功者深刻地认识到，困难是最好的恩人，对手是最好的老师。因为凡事都有对立面，要有反对你的人，你才能将事情做得更好。如果你做什么都很顺利，就很容易失败。有人反对你，有人和你竞争，你应该感到高兴，因为绝好的机会来了。所以一定要知道，尽管对手能够通过模仿加入竞争，却无法偷到你明天的创新。因为最好的防御就是进攻，要敢于打破自己原有的优势形成新的优势，用开阔的胸怀看待世界，那世界慢慢就是你的。

我多么地渴望有一番令人骄傲的才干，也希望能改变这世界的某个角落，而要实现这样的人生理想，不能我一个人战斗，而是需要一个优秀而卓越的创新型人才群体，因此我同样非常渴望优秀的软硬件人才加盟广州致远电子有限公司。

很多人问我，你有什么要求？我想说的是创新是民族进步的源泉，那什么是创新的源泉？首先需要回答，什么是人类心智的最高能力？性灵！性灵是什么？想象力、直觉和感悟。

一个人有很好的出身，固然很重要。而如我一个卑微的技校生，反而会促使自己努力奋斗，用一生证明自己存在的价值。我们可以选择从事热爱的职业，用疯狂的学习精神改变自己的命运。如果你也是这样的人，那就是我们的同盟军。

王雅洁，高级工程师，汽车数字产品营销部，汽车解决方案事业部，瑞萨电子有限公司

由于全球各地的环保监管日趋严格，汽车电气化趋势加快了混合动力汽车（HEV）的发展，电机独立控制和同步工作变得更加复杂。为了满足要求，需要处理高通信负荷并进行更多诊断工作，以达到目标ASIL安全等级。显然，优化这些工作的解决方案是将多个逆变器控制系统集成到一个ECU中，由单个高度专业化MCU进行操作。

按照这样的概念，多个逆变器控制环路之间的同步可在一个控制器内部实现，从而实现高通信带宽和低延迟。此外，由于选择了符合ASIL标准的目标器件，诊断和功能安全的实现将变得更加简单。集成解决方案的另一大优点是高度优化的物料清单（BOM），它可减小元器件所占空间，这对于整体系统的概念设计而言都是非常受欢迎的。

瑞萨RH850/C1M-Ax微控制器（MCU）提供了用于电力驱动的新一代逆变器，适合成本高度优化的ASIL-C汽车驱动电机控制系统。这款MCU的关键特性有利于降低整体系统成本。这些特性包括：

● 嵌入式电机控制IP（EMU3），可以降低CPU负载并实现更多功能集成；

● 嵌入式旋转变压器数字转换器（RDC），可以减少元器件数量并减少占用PCB空间；

● 这款MCU可以连接多种类型的位置传感器，例如旋转变压器和电感式传感器。

瑞萨电子为RH850/C1M-A2推出的“易于入门计划”包括提供样例、硬件入门套件、所需的文档、MCAL以及其他应用相关软件，让用户能够在线评估此产品解决方案。

2021年11月11日，「D Forum 2021 微控制器论坛」在台北华南银行总行会议中心举行，活动现场热闹非凡。据主办方DIGITIMES统计，活动当天早上10点到场观众已达200余人次。兆易创新GD32 MCU在黄金位置的摊位重点展示了最新发布的产品，与IAR Systems、Tencent共同推出的MCU开发套件，以及一系列电机驱动和电源Demo。

GigaDevice MCU销售经理杨永圣(Kim Yang)以「GD32以广泛布局驱动MCU创新」为题进行分享。针对MCU产品所关注的主流趋势，包括物联网(IoT)、工业控制和智慧家庭的应用，随着IoT装置不断走向更轻薄短小，电池续航力更长，MCU的功能也愈来愈复杂，推演出GigaDevice的产品策略将持续加深并加广32位MCU的产品布局。

GigaDevice是中国微控制器(MCU)市场第一品牌。2013年以Cortex-M3内核MCU开始进入市场，2015年进入高速成长期，持续推出各种内核的领先产品。2021年GigaDevice更把握市场机遇，服务于创新应用和开发需求，并积极开拓产能，出货量可望持续提升。截至目前，GD32系列MCU累计出货量更是超过8亿颗，成绩斐然！

GigaDevice完整的产品线罗列多样化的功能与型号，以满足各种应用场景的需求。因应软件兼容性的考虑，以延续最新ARMv8-M架构为主，GigaDevice的产品策略为发展ARM Cortex-M23与Cortex-M33核心的MCU产品线，并且于全球首家推出基于RISC-V核心的32位通用MCU产品线。目前超过400个产品型号上市，服务客户超过2万家。

藉由中国本土日益壮大的半导体制造生态系统与供应链，GigaDevice提供了充足的产能和迅速的交货期。半导体制程节点上，2020年已经进入40奈米，2021年更积极进入22奈米制程，并兼顾产品效能与功率消耗。尤其在成本优势上，更是GigaDevice在市场上的重要要求。主要客户群以打造智能制造、消费性电子、物联网与车用电子的应用为主，目前在全球市场的5G通信、新能源和储能、工业控制、安防监控、小型家电、健康医疗、汽车周边与智慧家庭等领域均有重大斩获，并为未来扩展做好准备。

在今年的新产品介绍上，以低功耗GD32L233系列、Wi-Fi无线通信GD32W515系列和功率管理PMU(Power Management Unit) GD30系列模拟器件为主：

针对能效敏感的行业用户

提供了具备更多外设资源和应用灵活性的产品选择，并以多种低功耗模式实现了优异的功耗效率。深度睡眠(Deep-sleep)电流降至2uA，唤醒时间低于10uS，待机(Standby)电流最低仅有0.4uA。

在资安保护上的着墨

从TrustZone、Secure Boot、Wi-Fi的WPA3机制，并有PSA认证机制，强化物联网终端的安全可信赖，从而大幅度提升IoT节点的信息安全设计。

GD30系列PMU模拟器件

市场上诸如TWS耳机、马达驱动、通讯基础设施，或是动力电池管理系统的装置正当红，所以整合这4个应用方向的GD30系列PMIC产品线，相当具有市场潜力，并能满足客户在功率管理上的殷切需求。搭配使用GD32 MCU，可为客户提供一站式的解决方案。

另外，对于RISC-V核心的支持，GigaDevice于全球率先推出GD32VF103 RISC-V系列通用型MCU，并与第三方联合打造RISC-V生态系统。目前从软件链接库、集成开发环境（IDE）、软件除错、嵌入式操作系统，以及AWS、Tencent云端连接，服务RISC-V在IoT市场的多样化应用。在开发平台上大力拥抱SEGGER、IAR Systems等业界主流工具厂商的嵌入式系统开发环境，也是为了日后RISC-V市场动能预先布局。

GigaDevice积极参与世界各地的大学项目，与大学教授合作，编写技术培训材料和书籍，支持并赞助学生竞赛，与大专院校共建联合实验室。目前已出版业界第一本选用GD32VF103系列芯片作为介绍主题的技术丛书。此外，GigaDevice也是RISC-V国际协会(RISC-V International)战略会员，持续在全球关键的展览和研讨会上推广RISC-V技术，推动RISC-V生态建设的规范化发展。

随着GD32系列MCU在市场上的成熟量产与广泛应用，杨永圣表示，在5G、AI与物联网等新技术的带动下，全球掀起智慧化浪潮，MCU做为终端设备的关键零组件，各地市场也出现大幅成长，大陆又是首屈一指的指标性市场，GigaDevice将持续打造高性能、低成本和高精密制程的MCU产品线，让开发者以更方便易用的使用体验构建MCU未来。

论坛同期还进行了新闻报道和品牌专访，持续提升了GigaDevice在台湾市场的品牌知名度和在研发人员群体中的认可度。

中微半导在MCU市场上不断加大创新力度，于日前推出CMS32L051系列MCU，新器件是基于Cortex^®-M0+内核的32位通用型低功耗MCU，全面覆盖多种应用需求并兼具高性价比，未来有望成为业内重量级32位MCU成员之一。

CMS32L051系列实现性能、成本和可靠性的完美平衡，是对中微半导现有32位MCU产品组合的有力扩展，旨在满足日渐复杂的智能设备苛刻功耗需求及不断增加的处理和存储器需求。CMS32L051基于Cortex^®-M0+内核，最高运行主频可达64MHz，内置单周期32位乘法器，配备64K Flash和8K SRAM，同时提供1.5K专用Data Flash空间，强大的处理性能以及更大的存储选项，将在消费电子、通信设备、家用电器、电源管理、工业控制等领域发挥巨大的市场潜力。

CMS32L051系列支持1.8~5.5V超宽工作电压范围，符合工业等级-40℃~105℃工作温度与高抗噪声的性能要求，最多支持45个通用GPIO，大部分数字功能支持自由映射，极大的开发灵活性配合强大的内核，有助于提高系统整体效率并实现低待机功耗，掉电模式电流低至5uA。

中微半导同时在CMS32L051中集成了丰富的片上外设资源，包括：

> 8个通用16位定时器，1个15位低功耗定时器

> 1个通用串行单元，支持最多配置成3个UART、6个简易SPI或I2C接口

> 1个高速SPI和1个标准I2C接口

> 1个12Bit ADC模块，最多支持35个通道，支持内部1.45V参考电压

> 1个增强型DMA模块，支持最多24个通道，支持多种传输模式

此外，CMS32L051系列还具备高级安全特性，内置闪存CRC运算、SFR保护功能、RAM奇偶校验等多种安全功能，符合IEC/UL 60730相关标准。

得益于采用ARM Cortex^®-M0+通用内核架构，CMS32L051系列支持Keil、IAR、GCC等主流开发平台，全面的开发支持有利于进一步加快产品开发速度。CMS32L051系列提供TSSOP20、LQFP32、QFN32、QFN40、LQFP48等多种封装规格，可满足不同场景应用需求。

目前CMS32L051已经开始提供样片和开发板申请，并将于2022年1月份正式批量供货。CMS32L051系列其他产品型号预计于明年陆续发布。