这是嵌入式开发中常用的几个专业术语，其诞生的背景和其具体作用大概如下

在很久很久以前，那是8051单片机流行的时代，做单片机开发都需要一个专用工具，就是单片机的编程器，或者叫烧写器。说“烧”写一点不为过，当年的经典芯片AT89C51在编程时需要十几伏的高电压，加在一个特定的引脚上，才能进入编程。对于某款芯片的编程，都有一个特定的时序，这个时序通常在芯片的datasheet里进行描述并以硬件实现。另外在编程器里的也有一个MCU，这其中使用软件产生这个时序，从而对目标芯片进行编程。电脑通过串口把程序发到编程器，编程器按照规定的时序把程序送入目标芯片。

但是这种编程模式有几个问题，首先就是需要为特定的芯片购买特定的编程器。这种编程器通常比较昂贵，且只能用于特定型号的MCU. 对于企业来说，编程器的成本算不了什么，但更大的问题是，编程时我们必须把待编程的芯片从产品上拆下来，插到编程器上，编程后再安装回产品中。这种方法对于双列直插式的芯片也许是可行的。但对于现在日益流行的表面贴装技术是很不可行的，尤其是BGA封装的芯片，通常需要专业设备才能拆卸，拆下后需要重新植球才能焊接。。。为了更新固件而将其从高密度的PCB板上拆下来，是非常不可行的。

为了能不把芯片拆下来就更新程序，人们发明了一种叫ISP的技术，即在系统编程。在系统编程就是通过串口或者其他通用的通用通信接口，为芯片编程。在产品上可以预留一个串口，需要更新时，只要把产品插到电脑上，通过串口把程序传到芯片里，就完成了更新操作。ISP技术的实现，其实就是依赖于芯片在出厂时预先烧写的bootloader程序，bootloader还有很多不同的叫法，比如ISP服务程序（STC宏晶的51单片机这么叫）、bootstrap（MSP430的BSL编程这么叫）等等。但本质上都是相同的。bootloader在芯片复位（或者上电）时，会优先于用户自己的代码启动。这段代码会首先检测芯片的指定引脚上有没有特定的信号，如果没有，则跳入用户程序执行。否则就按照bootloader特定的通信协议，与计算机进行握手，并最终触发计算机将新的程序通过通用接口（如串口）传送到芯片。然后bootloader通过软件的方式（当然需要硬件支持），擦除用户程序区，将新的程序写入到指定的位置。另外提到的是，bootloader是由各个芯片厂家自己写的，因此不是通用的。尽管都是用串口，但通信协议是不同的。比如像国产垃圾STC单片机，通信协议甚至是保密的。因此通常需要厂家提供的专用ISP软件（flash loader）才能给芯片编程。

另外，比ISP更先进一点的一个技术叫IAP，即在应用编程。IAP技术允许用户程序修改flash。说白了IAP就是允许用户自定义bootloader，或者说有2个bootloader，一个bootloader是芯片出厂时固化的，另一个是用户自定义的。自定义的bootloader在固化的bootloader之后启动。也许你就要问了，用户自定义的bootloader不就是用户程序吗？其实它跟普通用户程序的区别就是它不会那么容易的被擦除。。。一般是先用专用软件，调用固化的bootloader，来写入自定义的bootloader，然后自定义的bootloader利用能写flash的能力，来给芯片写入新的程序。

为什么需要自定义bootloader呢？默认的bootloader需要在固定引脚，通过串口，以固定的协议传送程序。如果你对这个过程的任何一点不满意，那你就要自定义bootloader喽~

再说说DFU，这个名词通常是针对USB设备说的。因为现在的设备基本都是USB了，没用串口的了。。。很多MCU也内置了USB的支持。DFU是Device Firmware Upgrade的缩写，在我的理解中，DFU模式就是支持USB的bootloader。。。DFU模式通常需要特定的驱动程序，因为现在的芯片USB接口通常工作于VCP（Virtual COM Port）模式，插到电脑上后会虚拟成一个串口设备。而DFU模式则于此不同。VCP模式下，PC端是一个串口驱动程序，MCU端是用户程序。而DFU模式下，PC端是DFU驱动程序，MCU端是bootloader。DFU模式的bootloader通常是用户自定义的，并通过固化的bootloader由串口刷入。

进入bootloader程序通常有两种方式，一种是硬件复位（或者掉电），即按板上的复位按钮。芯片复位后会先执行bootloader。第二种方式是以软复位的方式进入的，软复位通常是通过PC发送一串指定的指令，用户程序中会通过中断服务程序检测到并处理这些指令。满足触发条件后，芯片将执行软复位，并将指定的地址装入PC寄存器，从而通过软件的方式跳入bootloader程序。

最后我们来看一下Arduino和Maple板子的刷写方式。

Arduino板上有两个MCU，一个是我们都知道的执行程序的那个MCU，它里面刷写了Arduino自定义的bootloader。另外一个是USB接口附近的一个QFN封装的小芯片，它也是一片MCU，只不过是带USB支持的。在这里它完成USB转串口的功能。更重要的是，它可以监测PC发来的指令流，其中就包含了复位指令。收到USB发来的复位指令后，它会在目标MCU的复位脚加一个负脉冲，使得目标MCU复位，进而将下载指令流放到目标MCU的串口上。使得目标MCU的bootloader检测到，从而完成下载。

Maple只有一个MCU，因此从USB收到下载指令后，只不过复位的不是别的芯片，而是复位自己。将自己复位到DFU模式，从而利用bootloader从USB下载程序。

TI 超值系列MCU产品现可适应高达105°C的工作温度，拥有更高的模拟集成度，以满足工业系统要求。

继瑞萨电子将最先进MCU交付台积电代工后，本月1日，瑞萨电子宣布， 旗下100%持股子公司Renesas Semiconductor Manufacturing Co.,Ltd.(RSMC)所属的山口工厂以及滋贺工厂部分产线(硅产线)将在今后2-3年内进行关闭。至此，从2011年3月至今，瑞萨在日本的22座生产据点将进一步缩减至8座。

据了解，RSMC所属的高知工厂于5月31日进行关闭，高知工厂主要生产家电、车用MCU。此次计划关闭的工厂及部分产线所生产的产品，将停产或部分将转移至其他据点生产。

山口工厂主要生产用于产业机器等用途的泛用MCU，由于采用较旧的6英寸硅晶圆产线，因此每片所能取得的半导体数量少、生产效率不佳。然而，滋贺工厂部分产线停产后，生产雷射二极管等化合物半导体的产线仍将持续进行生产。

为了削减芯片生产设备的高昂成本，今年3月瑞萨电子计划将车用微控制器(MCU)全由台积电代工，并专注于软件及半导体研发。瑞萨自家晶圆厂将逐渐退出生产车用半导体，目标于2020年通过台积电进行量产。日经指出，瑞萨此举能降低生产成本，而台积电也能利用已折旧的设备来生产28纳米MCU。

去年，瑞萨半导体事业营收年增23.4%至7,657亿日元，其中车用半导体事业营收成长13.8%至4,081亿日元。

来源：集微网

物联网（如智能硬件/可穿戴设备、智能家居、智慧城市、智能工业）和智能驾驶（包括自主驾驶）是近来业界广为关注两大热门领域。从这些新兴应用来看，MCU未来有三个发展方向，即更高的性能、无线通信以及网络安全。日前，意法半导体一年一度的“STM32中国峰会”在深圳举办。因应上述发展方向以及时下热门的人工智能技术，该公司透露了其正在研发的带无线/蓝牙的新系列STM32WB MCU的技术细节，以及将人工智能引入到MCU，阿里云与之就AliOS Things在MCU上的移植等工作进展。下面我们来具体看看这些新的MCU技术创新。

意法半导体STM32产品规划与（中国）市场策略

意法半导体微控制器事业部市场总监_Daniel Colonna表示，ST“合作和团队协作引领未来创新”主要围绕四点：服务广泛客户；致力于IoT应用开发；发展生态系统；共赢合作伙伴。到2020年，ST在中国的MCU市场份额将超过20%。

在本次大会上，他提前透露了ST即将推出的新产品系列。2018年是STM32问世11年，从2007-2018年，ST总共有11个系列量产（如下图）。今年ST将推出五大新产品，还有在生态系统中的5个新产品例子。STM32家族的第12个系列已在开发中，这个系列叫STM32WB（W代表无线，B代表蓝牙）。这是非常重要的产品系列，它融合了STM32的生态系统和架构，以及开放射频。

和之前一样，其目的是为了使开发者的工作能够变得更简单。“我们采用了双核（CM0+内核负责协议栈），我们为应用保留了Arm® Cortex®-M4部分，其复制了L4的架构，如果用户会用L4产品就会使用STM32WB产品，这款产品仍然可以用STM32的生态系统。”Daniel Colonna介绍说。该产品预计在今年年底大规模上市，现在样片已经出来。

一款全新的STM32L4产品即将上市——片上闪存容量下探至64KB

此外，ST去年还推出了STM32 H7，是基于Arm® Cortex®-M7 @ 400 MHz内核。ST正在提升它的性能，新产品将会基于双核（Arm® Cortex®-M7 @ 480 MHz + Arm® Cortex®-M4 @ 240 MHz），可以用于更为复杂的应用。

STM32生态系统的更新

关于生态系统方面的进展，安全性仍是ST重点关注的。在STM32上实现可扩展的嵌入式安全功能，比如STM32Trust.CodeProtect，保证用户代码安全且完整地写入可信的STM32产品，包括安全安装、安全编程；STM32Trust.DataProtect，保护有价值的数据不被窃取，包括数据保护、关键存储保护；STM32Trust.ExecutionProtect，将应用程序分为可信和不可信两部分，包括代码执行隔离。

另外一个例子是关于智能家居，支持HomeKit的智能家居产品越来越多，HomeKit是一个家庭自动化设备通用协议。而意法半导体则为很多中国企业提供HomeKit 附件。“我们有获得认证的STM32软件开发工具——Apple Homekit BLE。HomeKit STM32Cube Expansion Package 即将获得认证，凡是持有有效 MFI许可证的用户均可使用。这套工具（Apple Homekit BLE）将于2018年中期率先支持STM32L476（512kB+闪存）和STM32F413平台，之后支持STM32WB系列。”Daniel Colonna表示。

另外，ST新近收购了软件开发工具专家Atollic公司——Atollic开发出了业内知名的获得高度好评的TrueSTUDIO®集成开发环境（IDE），专注Arm® Cortex®-M微控制器的嵌入式开发社区，例如，意法半导体的市场领先的STM32系列微控制器（MCU）。这个公司是ST微控制器事业部的合作伙伴，推出的STM32开发工具将会成为ST开发工具的一部分，因此未来也能够帮助工程师更好地进行开发，使STM32能够给予大家非常有利的支持。

很快STM32 Cube固件将整合在GitHub Repository里

同样还要看一下GitHub Repository里面的固件。GitHub Repository是一个发布软件的非常重要的途径，“所以我们就希望通过不断获得开发商的反馈，不断地改进我们的GitHub Repository，所以在未来也希望得到社区更多的支持。”Daniel Colonna说。

基于STM32的人工智能

最后也是非常重要的，人工智能（AI）。“AI是新的发展方向，很多公司都在这方面进行投入，而我们是想要确保尽可能有一些简单的工具，实现STM32上的人工智能（如下图）。”Daniel Colonna表示，“简而言之，我们会从现有的开发工具开始，提供高层的语言。神经网络输出器STM32Cube.AI有独立的DL框架，而且在具体的库中，有STM32 NN层软件库。另外，STM32的专家生成的代码库可生成一些固件，也可以在这上面进行编程。我们可能在全球范围内第一个能够提供这样复杂的工具。我们的想法就是尽可能抓住更多的人工智能，把它放在STM32上。应用比如图像分类、语音等等，这仅仅是我们的开始。我们在AI方面有很大的雄心，在未来我们会做更多的工作。迈向人工智能是非常重要的一步。”

STM32生态系统助推中国物联网成长——用例分析

意法半导体中国微控制器事业部技术市场经理Stephane Rainsard分享了一些有关STM32生态系统和互联网话题的案例。他表示，IoT需要以下几个主要部分：安全、网络连接、云服务、用户界面和传感器。

第一个案例是监控系统，监控系统需要安全、网络连接和云服务。

第二个案例是人机交互系统，也需要安全、网络连接、云服务，还有用户界面。

第三个IoT的应用案例就是可穿戴，其上会用到很多的传感器。

从用户界面的案例来看，可穿戴用的是正方形、长方形或圆形的小的屏幕。这些小的屏幕需要提供高分辨率，能够让应用类似手机那样给用户带来好的体验，还要看PC机的大小等等各种各样应用的需求。对于工业应用HMI人机交互系统，则会用到中、大、小型屏幕，需要工业级的控制器。这些应用的微控制器一般不只是处理用户界面，也会处理其他的部分，比如网络协议栈电气控制等等。这些应用都需要性价比高的芯片，同时又要能够处理小到大的屏幕，又要能满足各种各样的用户界面需求。这不是一个产品、一个方案能够满足的，而是需要一个生态系统。

最后是安全，这在IoT中非常重要。不一样的应用、不一样的系统存在一些同样的威胁，例如恶意软件、分布式拒绝服务（DDoS）、恶意假冒设备等等。这些威胁可以用同样的解决方案来防止。怎么能够防止这些威胁？我们可以从固件验证开始，验证其完整性和真实性。“不只是生产的时候，产品也需要在线上更新。更新的时候，也需要验证它的完整性或者准确性、真实性。对此，ST也有新的解决方案。安全也不是一个产品、一个方案，也是一个生态系统，从硬件开始，新的IP、新的芯片。用户在STM32的软件库X-Cube-CryptoLib里可以下载加减算法的库。这个库支持所有的STM32，支持带硬件加密模块的STM32，也有软件的算法能够支持不带加解密硬件的STM32。还有ST的新方案里有安全固件安装、安全启动和安全固件升级。培训和合作伙伴能够完成安全性的生态系统。”Stephane Rainsard表示。

ST合作伙伴演讲：阿里云IoT生态合作

阿里云IoT事业部生态合作总监巍骛也受邀参加了STM32峰会演讲。他透露了阿里云跟ST就AliOS Things（阿里云针对物联网的一款开源RTOS操作系统）跟MCU进行移植的合作进度。

他表示，两家公司的合作取得了重大进展：

2017年11月，AliOS Things已经成功移植到L476芯片上；

2017年12月，AliOS Things包括IAR/KEIL移植已经全部完成；

2018年3月，基于STM32的Link kit移植成功；

2018年5月，基于STM32 X-Cube的AliCloud开发套件会正式发布；

特别是在今年的Q3，AliOS Things将会引入embedded in CubeMX Plugin。“如果这个事情做完的话，所有基于STM32的MCU，当你们从网上把CubeMX 下载完之后，就会默认支持AliOS Things。这样对所有开发者、中小厂商，在其想要基于AliOS Things开发应用时，所花的工作量会非常少，因为它已经把连云的套件、连云的工作全部完成。所有的测试都已经经过了阿里和ST的合作，所有工作都已经完成。对于开发、量产都会非常地方便。我相信Q3的这件事情将会是ST和阿里非常重量级的合作。”巍骛说。

媒体问答环节：诠释最新的MCU人工智能、STM32WB……

会后，ST方面也举办了媒体见面会。下面是从中挑选出来的几个有关MCU人工智能、STM32WB、STM32CubeMX.AI等的媒体问答。

答：人工智能对ST来说非常重要，不仅仅是针对微处理器产品。我们希望能够为工程师提供可以快速应用的工具，能够进行直接简单地应用。比如您按一个键，相关的数据运算就可以在STM32上实现。这一点非常重要，我们在人工智能领域也有相关的非常好的例子。

另外，现在有很多的公司都有年轻的新一代工程师，他们正在基于人工智能方法论进行开发，所以我们就想为其提供快速的工具，能够让他们快速下载和实施基于STM32的AI模块和网络，所以我们要在这方面做得更好，不断提升STM32的性能。

问：我注意到ST之前一直是做单核的通用MCU，现在推出了双核射频集成的STM32WB，你们之前可以做这样的事情，但是一直没有做，包括很多友商也有类似的双核的射频技术方案，为什么ST选择现在做这个事情？

答：因为我们想要推出最好的射频、蓝牙及低功耗的产品。

补充一下，我们知道蓝牙非常重要。之所以等到现在，是因为我们在等蓝牙5.0（mesh 5.0）的发布。5.0的技术和主网的协议今年才有，我们在等最新的IP。

问：STM32WB主要针对什么市场？

蓝牙连接不仅用于蓝牙传输，还要满足一些应用需求。比如最近我们看到的智能手表，除了做蓝牙传输外，还有语音、图像显示，还有传感器的数据处理，这些复杂应用越来越需要把蓝牙做成外射。

问：这个市场主要在美国吗？

答：Thread在美国用得更广。我们的射频可以支持WB、蓝牙，Zigbee，还有Thread。所以我们希望在中国，我们的RF可以支持更多的协议，或者MCU可以支持更多的RF。

在照明和智能家居应用中，WB和Zigbee应用广泛。而Thread则是智能家居的下一轮浪潮。

不同的国家有不同的标准，ST作为全球性的公司，我们要确保我们能够满足所有标准下的相关需求，当然也要满足中国市场的需求，这是我们策略的一部分。

问：我想问一下STM32CubeMX.AI是什么样的产品，是主要针对边缘端的人工智能的应用吗？

答： STM32CubeMX.AI其实是一个软件工具，这个工具是把现有成熟的、工程师已经建立好的算法，转化成在MCU上运行的AI的算法。因为传统的AI的算法比较大，需要更大的GPU、CPU来处理，但是我们需要一个工具转化。其目标应用是相对比较简单的应用，如语音、图像、人脸识别，以及其他需要MCU进行处理的应用。这是一个转换工具，已经训练好的神经元算法，通过工具转换成MCU可以运行的。

问：提到ST在物联网上的战略方向和产品组合，未来几年ST会重点关注哪些具体的应用领域呢？

答：物联网关键模块是非常宽泛的，物联网包括了很多东西，比如说智能硬件，如可穿戴的产品。可穿戴产品现在可以测心率、体温等等，在可穿戴应用方面，它有无限的应用可能，以后说不定会把GPS也整合到可穿戴产品的应用里。第二是智能家居和智慧城市，在这方面中国有很多公司已经走在了世界的前列，特别是家用电器应用全球领先，我们看到有很多智能厨房，智能照明，很多家庭工作都会变得越来越智能，这也是物联网继续发展的另外一个方向。

再有是物联网模块在工业、在机器人中的应用。在中国，如今机器人发展也起到非常重要的作用，未来机器人将会越来越智能。现在在台湾大概有70%左右的家庭在使用真空吸尘器，所以未来机器人是无处不在的。但是真空吸尘器机器人只是简单的机器人，以后的机器人会更复杂，可能会富有自己的情感。在未来机器人被广泛应用的领域，ST将会起到非常重要的引领作用。不仅是因为我们有自己的解决方案、产品系列，比如STM32、传感器等等，同时我们还有全球性的解决方案。机器人需要智能、电机控制、传感、连接性、安全性等等技术，而我们有感知，有功耗的控制，还有安全传感，连接性，还有相关数据处理等能力，这是全方位的。如果你给你的孩子或者朋友一个机器人，这个机器人因为耗电的问题，仅能工作两分钟，这就是个问题了。我们有宽泛的产品组合，提供全方位的统包方案，相信我们会引领行业的发展。

自2017年以来，以存储芯片、被动元件、功率器件为主的缺货涨价潮给电子产业带来了超乎以往的影响。目前市场上有的低压MOSFET的交期超过40周，而IGBT的最长交期达50周。而第二季度又是半导体生产链的旺季，各产品需求旺盛，缺货也更加恶化。

但是，在世强元件电商，合理的备货机制、与原厂的良好关系，也让这样的缺货涨价被完美消化。比如Silicon Labs的CP2102 USB转串口芯片是高集成度、低成本的即连即用USB接口方案，使用广泛。在世强元件电商Silicon Labs CP2102全系列USB MCU，常年维持十几万的库存现货，以保障稳定供货。

与此同时，世强及世强元件电商作为Silicon Labs中国区域最大授权分销商，让翻新、组包这样的问题无处遁形，并且价格稳定，还可根据客户项目拿到原厂最好的价格支持。

此外，借由世强元件电商与原厂的密切合作，客户可以得到原厂最好的技术支持。不管是使用CP2102出现主板BIOS兼容性问题还是其他任何技术问题，世强元件电商都将联合原厂为客户提供最专业、最高效的技术支持。