IC Insights最新的研究数据显示，全球MCU市场保持着持续稳定的增长，MCU的出货量从2015年的220亿颗增长至2020年的360亿颗，市场规模也从159亿美元增长至207亿美元，2021年全球MCU市场规模将达到223亿美元。同比增长超7%，其中与物联网相关的工控、医疗和消费电子领域的贡献约为36%，可见物联网已经成了MCU市场的一个重要支点。

面对如此诱人的市场蛋糕，MCU厂商自然不敢怠慢，过去十多年间伴随着物联网行业的兴起，一直在研发满足物联网市场所需的MCU产品。

物联网MCU应该什么样？

经过多年的技术探索，目前人们对于这类MCU应该具备什么样的特征，已经了然于心了。具体来讲，打造一颗物联网所需的MCU，应该从以下几个方面进行考量：

1、足够的算力

虽然在物联网MCU的选型时，高性能的算力不是“万能的”，但是没有足够的算力则是“万万不能的”。随着物联网产品的功能日益复杂，特别是边缘计算概念的兴起，主控、通信协议、HMI……需要算力的地方越来越多，有些应用还需要有专门的内部DSP和浮点单元（FPU），再有开发者还要考虑为安全功能留有算力裕量，因此水涨船高，算力也就成了一道越来越高的“门槛”。为了获得更高的性能，除了在自身的设计和工艺上挖潜，采用最新的处理器内核，也是MCU厂家普遍的技术升级路径，所以我们看到今天越来越多的主流物联网MCU正在从以前的Arm-Cortex M0 / M0+ / M3 / M4架构转向更新的Cortex M23 / M33架构。

2、低功耗

由于相当多的物联网设备是电池供电的，因此如何降低功耗、延长电池续航时间也就成了MCU这个能耗大户需要认真面对的问题。为此，一种普遍的做法是为MCU设置多种能耗模式，对应MCU中不同功能模块的工作和休眠状态，按需切换，只让必须激活的功能电路开启，最大限度地实现节能。其次，集成和采用各类高性能和低功耗的外围电路、片上非易失性存储器等，也是降低系统能耗的好方法。再有，新的Cortex M23 / M33处理器内核，也具有更为出色的能效表现，可以为MCU实现整体的低能耗加分。

3、安全性

物联网的安全性如何强调都不过分，安全性的保障来源于物理性安全（硬件安全，例如防止黑客侵入保护数据安全）以及软件安全（用户认证、身份管理、安全网络接入等）。可以看到，越来越多的物联网MCU将硬件加密、真随机数生成、身份认证等安全功能作为自身的标配，成为一个“安全”MCU。同时，Cortex M23 / M33通过引入TrustZone的安全机制，也从底层架构对安全的和不安全的代码进行隔离，尽可能打造一个缜密的安全防线。

4、高集成度

除了处理器内核和片上存储器，物联网MCU也要考虑将越来越丰富的外设功能集成进来，包括模拟、接口、安全单元、时钟管理、定时器、电源管理等。通过集成度的提升，无论是从芯片层面还是系统层面，对于成本和小型化方面的优化都是显著的。

5、可扩展性

由于物联网市场具有“碎片化”的特性，MCU产品在设计时除了要满足当下的应用场景，还要考虑更长远的可扩展性要求，以满足不断发展的应用需求。一方面，MCU要基于一个统一的产品平台开发出丰富的硬件产品组合；另一方面，也需要在软件工具链以及整个生态系统和开发社区的营建上下功夫，以便可以为不断变化的市场需求提供针对性的系统化解决方案。

达到了上面这五方面的要求，MCU产品就算是拿到进入物联网市场的“入场券”了。但最终是否能够在这个市场中安身立命、扬名立万，还要看MCU厂商能否依托自己的实力和经验，打磨出经得住市场考验的产品。

一颗为物联网而生的MCU

Silicon Labs最新推出的EFM32PG22 32位 MCU可以说就是一款符合上述标准，“为物联网而生”的精品。这款低成本、高性能的解决方案，拥有业界领先的低功耗、性能及安全性，同时基于易于使用且高精度的模拟功能。EFM32PG22非常适合于那些尺寸受限、对低功耗运行有严苛要求的消费和工业应用。

在性能方面，EFM32PG22基于主频76.8MHz的高性能32位 Arm Cortex-M33处理器内核，自带DSP指令和浮点单元，可实现高效的信号处理，同时集成有高达512kB的闪存程序存储器和高达32kB RAM数据存储器，对于常见的物联网应用应该是游刃有余。

在低功耗方面，这一直是EFM32系列32位 MCU的强项，EFM32PG22也不例外。从图1中可以看出，EFM32PG22具有细分的五个功率模式，分别对应着不同功能模块的开启和关闭，由此开发者可以灵活地控制MCU的功率水平，最大限度地降低功耗。

• 在EM0活动模式下（38.4MHz活动模式），运行功耗为26μA/MHz；

• 在EM2深度睡眠模式下（保留8kB RAM，RTC从LFRCO中运行），电流为1.10μA；

• 在EM3深度睡眠模式下（保留8kB RAM，RTC从ULFRCO中运行），电流为0.95μA；

• 在EM4完全关断的模式下，电流仅有0.17μA。

在安全性方面，采用Arm Cortex-M33处理器内核的EFM32PG22，也同时获得了Arm TrustZone的安全特性，这与上一代的MCU相比，是安全性上的一大进步。同时，EFM32PG22可通过信任根和安全加载程序 (RTSL) 进行的安全启动，集成了硬件加密加速（适用于AES128/256、SHA-1、SHA-2（高达256位）、ECC（高达256位）、ECDSA和 ECDH）和真随机数生成器 (TRNG)功能，还支持使用锁定/解锁功能进行安全调试，与其他同一级别的MCU相比，在安全功能的配置上是相当全面了。

在集成度上，EFM32PG22的表现也不俗。在QFN40或QFN32小巧的封装中，集成了丰富的MCU外围设备，从下面这个外围资源清单中可以看出，主流物联网应用所需基本都可满足。高集成度也进一步带来了成本上的优化——批量价格可以低于1美元，这已经非常接近8位MCU的价格。

EFM32PG22外围资源

• 模数转换器 (ADC)：12位，1Msps或16位，76.9ksps

• 高达26个带有输出状态保持和异步中断功能的GPIO引脚

• 8信道DMA控制器

• 12信道外围设备反射系统 (PRS)

• 4个16位定时器/计数器(3个比较/捕获/PWM通道)

• 1个32位定时器/计数器(3个比较/捕获/PWM 通道)

• 32位实时计数器

• 24位低能耗定时器，用于波形生成

• 1个监视器定时器

• 2个通用同步/异步接收器/传输器 (UART / SPI / SmartCard (ISO 7816) /IrDA / I2S)

• 1个增强型通用异步接收器/传输器(EUART)

• 2个I2C接口，带SMBus支持

• 数字麦克风接口 (PDM)

• 单点校准后具有+/-1.5˚C精度的芯片温度传感器

在可扩展性上，EFM32PG22依托屡获殊荣的xG22平台，与同一平台的EFR32xG22无线 SoC（如BG22、MG22和FG22）保持引脚及软件兼容，使设计人员可以利用可扩展的嵌入式平台来简化产品开发，提高成本效益。凭借与xG22 SoC完全一致的外形尺寸和代码，以及应用程序共享，EFM32PG22的开发人员可以即插即用的方式升级产品来支持低功耗蓝牙（BLE）、Zigbee或专有2.4GHz无线连接。

正是由于上述这些优异的特性，EFM32PG22一经推出，Silicon Labs就将其放在了同类MCU列表中的“C位”，加以特别推荐。

高性价比的开发套件

为了让开发者能够快速探索和体验EFM32PG22这款新品，Silicon Labs还配套推出了一款基于EFM32PG22的小型化、高性价比、功能丰富的原型设计和开发套件。

该开发板中包括四种不同的环境传感器（相对湿度和温度传感器、环境光传感器、霍尔效应传感器、6轴惯性传感器），以及立体声PDM麦克风。此外，该开发板还嵌入了一个8Mb串行闪存、用户LED和按键、SEGGER J-Link板载调试器、20引脚2.54mm分支焊盘、Mini Simplicity连接器等，为调试和功能扩展提供了便利。该开发套件的推出，也进一步完善了EFM32PG22的设计生态，让开发者上手更便捷。

总之，物联网应用的不断扩展，也为MCU产品的发展提供了新赛道。一个能够在这一赛道中领跑的MCU，必须在算力、功耗、安全性、集成度、可扩展性等方面都有全面而均衡的实力。EFM32PG22就是在这场竞逐中脱颖而出的一员新秀。

Holtek新推出高度集成低脚位Flash MCU系列新增HT66F2050、HT66F2040产品，特点为1.8V~5.5V宽工作电压范围、具1ms快速启动功能及提供小体积的QFN封装。此外产品提供多样化通信接口，除可作为主控MCU，亦可作为外围桥接MCU相关应用产品，例如小家电、电动工具、工业控制、智能型穿戴装置、变送器等。

HT66F2050与HT66F2040最主要区别为Flash ROM分别为8K×16、4K×16，除此之外其他外围功能完全相同，含512×8 RAM、512×8 EEPROM、10-bit PTM及16-bit CTM/STM各一组、比较器两组、IAP功能、12-bit ADC、SPI/I²C/UART及高速UART接口等。内建振荡器与ADC参考电压的精准度分别可达到8MHz±1%与1.2V±1%。

封装则提供8-pin SOP、10-pin MSOP、16-pin NSOP/QFN及20-pin SSOP，脚位相容于HT66F002、HT66F003、HT66F2030同型封装。

对学电子的人来说，在电路板上设置测试点（test point）是再自然不过的事了。

有多少人没听说测试点？知道测试点但不了解测试点用途的人又有多少呢？

基本上设置测试点的目的是为了测试电路板上的零组件有没有符合规格以及焊性，比如说想检查一颗电路板上的电阻有没有问题，最简单的方法就是拿万用电表量测其两头就可以知道了。

可是在大量生产的工厂里没有办法让你用电表慢慢去量测每一片板子上的每一颗电阻、电容、电感、甚至是IC的电路是否正确，所以就有了所谓的ICT（In-Circuit-Test）自动化测试机台的出现。

它使用多根探针（一般称之为「针床（Bed-Of-Nails）」治具）同时接触板子上所有需要被量测的零件线路，然后经由程控以序列为主，并列为辅的方式循序量测这些电子零件的特性。

通常这样测试一般板子的所有零件只需要1~2分钟左右的时间可以完成，视电路板上的零件多寡而定，零件越多时间越长。

但是，如果让这些探针直接接触到板子上面的电子零件或是其焊脚，很有可能会压毁一些电子零件，反而适得其反。

所以聪明的工程师就发明了「测试点」，在零件的两端额外引出一对圆形的小点，上面没有防焊（mask），可以让测试用的探针接触到这些小点，而不用直接接触到那些被量测的电子零件。

早期在电路板上面还都是传统插件（DIP）的年代，的确会拿零件的焊脚来当作测试点来用，因为传统零件的焊脚够强壮，不怕针扎，可是经常会有探针接触不良的误判情形发生。

因为一般的电子零件经过波峰焊或是SMT吃锡之后，在其焊锡的表面通常都会形成一层锡膏助焊剂的残留薄膜，这层薄膜的阻抗非常高，常常会造成探针的接触不良。

所以，当时经常可以见到产线的测试作业员，手里拿着空气喷枪拼命的对着板子吹，或是拿酒精擦拭这些需要测试的地方。

其实，经过波峰焊的测试点，也会有探针接触不良的问题，后来SMT盛行之后，测试误判的情形就得到了很大的改善，测试点的应用也被大大地赋予重任。

因为SMT的零件通常很脆弱，无法承受测试探针的直接接触压力，使用测试点就可以不用让探针直接接触到零件及其焊脚，不但保护零件不受伤害，也间接大大地提升测试的可靠度，因为误判的情形变少了。

不过，随着科技的演进，电路板的尺寸也越来越小，小小的电路板上面光要挤下这么多的电子零件都已经有些吃力了，所以测试点占用电路板空间的问题，经常在设计端与制造端之间拔河。

测试点的外观通常是圆形，因为探针也是圆形，比较好生产，也比较容易让相邻探针靠得近一点，这样才可以增加针床的植针密度。

使用针床来做电路测试会有一些机构上的先天上限制，比如说：探针的最小直径有一定极限，太小直径的针容易折断毁损。

针间距离也有一定限制，因为每一根针都要从一个孔出来，而且每根针的后端都还要再焊接一条扁平电缆。

如果相邻的孔太小，除了针与针之间会有接触短路的问题，扁平电缆的干涉也是一大问题。

某些高零件的旁边无法植针，如果探针距离高零件太近就会有碰撞高零件造成损伤的风险，另外因为零件较高，通常还要在测试治具针床座上开孔避开，也间接造成无法植针，电路板上越来越难容纳下所有零件的测试点。

由于板子越来越小，测试点的多寡存废屡屡被拿出来讨论，现在已经有了一些减少测试点的方法出现，如Net test、Test Jet、Boundary Scan、JTAG等。

也有其它的测试方法想要取代原本的针床测试，如AOI、X-Ray，但目前每个测试似乎都还无法100%取代ICT。

关于ICT的植针能力应该要询问配合的治具厂商，也就是测试点的最小直径及相邻测试点的最小距离，通常多会有一个希望的最小值与能力可以达成的最小值，但有规模的厂商会要求最小测试点与最小测试点间距离不可以超过多少点，否则治具还容易毁损。

声明：本处所说的菜单是用在128*64这种小屏幕的菜单，例如下面这种，不是彩屏上的GUI。

作为一个底层驱动工程师，驱动写完了，是要写硬件测试程序的。这个测试程序，一般给测试部/硬件工程师用来测试硬件， 也会给工厂产线测试准成品。

开始的人偷懒，不想一秒就直接上，所有菜单都这样做，一层套一层

void test_main(void)
{
        while(1)
        {
                get_key(&key);
                switch(key)
                {
                        case 1:
                                test_key();
                                break;
                        case 2:
                                test_lcd();
                                break;
                        ....
                }
        }
}

当菜单越来越多，就开始纠结了，这样写维护不便，看起来也不美，还浪费程序空间。

作为一个天天看《编程之美》的码农，决定改变现状。酷狗百度一番，找到了两个参考：《基于二叉树的多层的液晶菜单界面设计》 《基于节点编号的通用树状菜单设计方法与实现.pdf》 按照他们的设计方法，鼓捣了一个版本，能用，挺好，但是也纠结。因为他们用了树这种数据结构。对于程序运行来说，非常好，效率高。但是对于我来说，菜单代码是一次性的，但是菜单内容，却是会经常改的。让我用人脑去维护一个包含几十个上百个菜单的树，不容易。

想来想去，这些菜单到底有什么不好？对于我来说，为什么不好用？得出下面结论：

1、管得太宽 菜单，你就管菜单切换就行了，到了最低一层，也就是实际的测试功能，就不要管了。菜单切换是类似的，实际测试都是不同的。比如在菜单中，按键1，是进入第一个菜单。但是在测试中，按键1，功能都不一样。如果菜单连这个也要管，相同动作功能太多，无法进行统一抽象，就很难模块化。

2、出发点不一样。上面说到的菜单，出发点都是如何设计一个好的菜单数据结构，让程序快速，高效运行。我想要的却是一个容易维护的菜单结构，至于菜单的代码有多乱多纠结，没关系， 而且，几百上千个菜单，就算用轮询的方法，也不过几百us吧，没关系。

根据需求，我重新设计了一个菜单结构体

/**
 * @brief  菜单对象
*/
typedef struct _strMenu
{
    MenuLel l;     ///<菜单等级
    char cha[MENU_LANG_BUF_SIZE];   ///中文
    char eng[MENU_LANG_BUF_SIZE];   ///英文
    MenuType type;  ///菜单类型
    s32 (*fun)(void);  ///测试函数

} MENU;

是的，就这么简单，每一个菜单都是这个结构体 用这个结构体填充一个列表，就是我们的菜单了

const MENU EMenuListTest[]=
{
        MENU_L_0,//菜单等级
        "测试程序",//中文
        "test",        //英文
        MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
        NULL,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                MENU_L_1,//菜单等级
                "LCD",//中文
                "LCD",        //英文
                MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
                NULL,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行
                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "VSPI OLED",//中文
                        "VSPI OLED",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_oled,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "I2C OLED",//中文
                        "I2C OLED",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_i2coled,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行


                MENU_L_1,//菜单等级
                "声音",//中文
                "sound",        //英文
                MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
                NULL,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行
                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "蜂鸣器",//中文
                        "buzzer",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_test,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "DAC音乐",//中文
                        "DAC music",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_test,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "收音",//中文
                        "FM",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_test,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行


                MENU_L_1,//菜单等级
                "触摸屏",//中文
                "tp",        //英文
                MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
                NULL,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "校准",//中文
                        "calibrate",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_cal,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                        MENU_L_2,//菜单等级
                        "测试",//中文
                        "test",        //英文
                        MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                        test_tp,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

                MENU_L_1,//菜单等级
                "按键",//中文
                "KEY",        //英文
                MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
                test_key,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行

        /*最后的菜单是结束菜单，无意义*/                        
        MENU_L_0,//菜单等级
        "END",//中文
        "END",        //英文
        MENU_TYPE_NULL,//菜单类型
        NULL,//菜单函数，功能菜单才会执行，有子菜单的不会执行
};

这个菜单列表有什么特点和要求呢？

1、需要一个根节点和结束节点 。
2、子节点必须跟父节点，类似下面结构。

-----------------------------------------------
根节点
        第1个1级菜单
                       第1个子菜单
                       第2个子菜单
                       第3个子菜单
        第2个1级菜单
                       第1个子菜单
                                     第1个孙菜单
                                     第2个孙菜单
                       第2个子菜单
                       第3个子菜单
        第3个1级菜单
        第4个1级菜单
        第5个1级菜单
结束节点
------------------------------------------------

第2个1级菜单有3个子菜单，子菜单是2级菜单，其中第1个子菜单下面又有2个孙菜单（3级菜单）。

维护菜单，就是维护这个列表，添加删除修改，非常容易。那菜单程序怎么样呢？管他呢。定义好菜单后，通过下面函数运行菜单，

emenu_run(WJQTestLcd, (MENU *)&WJQTestList[0], sizeof(WJQTestList)/sizeof(MENU), FONT_SONGTI_1616, 2);        

-第1个参数是在哪个LCD上显示菜单， -第2个是菜单列表， -第3个是菜单长度， -第4个四字体， -第5则是行间距

注意：运行这个菜单需要有rtos，因为菜单代码是while(1)的，陷进去就不出来了。需要有其他线程(TASK)维护系统，例如按键扫描。