从8或16位微控制器向32位SoC转变

　　长久以来，人们一直认为微控制器就是系统内部的一个8位或16位处理器，仅仅具有一些简单功能。如今，这种观念似乎已经过于陈旧了。受到日益复杂的高级应用程序推动，微控制器已经得到了长足的发展，能够提供足够的功率和内置外围设备，成为一个独立的"系统"。事实上，人们所说的"片上系统"　(system-on-chip, 即SoC)，指的就是这些功能强大的微控制器。

　　从8位和16位微控制器向32位SoC的转变需要经过许多慎重的考虑，常常意味着人们需要学习一个新的CPU结构、投资新的开发工具及移接现有的软件。只要做了正确的决定，从长远的眼光看，重大的投资必将得到相应的回报。本文将提供一些主要的注意事项，帮助您做出正确的决定，并对可能的回报作出预计。

　　何时尝试？

　　系统设计者要做的第一个决定就是：何时尝试？其中最主要的考虑因素是微控制器目前及今后要运行的应用程序。下列参考标准有助于决定是否应当使用一个更强大的处理器，还是简单地维持现状。

　　具有以下特征的应用程序更适合传统的8位和16位微控制器：
　　· 简单功能(< 100MHz)
　　· 没有或粗略的用
户接口经验
　　· 使用汇编语言编辑的应用程序
　　· 专门定制的操作系统

　　相反的，具有以下特征的应用程序更适合基于标准的32位SoC：
　　· 运算功能强大 (> 100MHz)
　　· 丰富的用户接口经验（图像，接触）
　　· 丰富的多媒体支持（MP3, WMA, MPEG, JPEG）
　　· 使用公开易得的软件
　　· 重视成本的完整系统
　　· 安全性和密码技术

　　以上所做的比较也代表了对微控制器的两种不同定义--究竟是一个可编程"部分"，还是一个包括了软硬件、外设及用户接口的"电脑系统 "？

　　了解您的应用程序--现在的和将来的

　　在选择合适的微控制器时，另一个重要因素就是正确评估应用程序的发展方向。下列问题应该引起人们的关注：

　　今后，我的应用软件会变得更为复杂吗？如果答案是肯定的，那么您必须选择一个新的CPU结构，它应该能够提供很多具有不同性能和特征的、且价格多样的SoC。这个结构不仅能够满足今天的需求，更能适合以后的发展。

　　除非即有的软件能够以小搏大，否则应用开发是否会变得更为昂贵？随着软件变得日益复杂，用户定制的开发成本也随之提高。这令使用即有软件（无论该软件是购买、免费，还是获取版权），都显得非常有吸引力。然而，即有软件一般都在一个标准的或大众化的平台上运行。所以，如果您的应用程序依赖其他即有软件，那么请选择一个具备强大支持功能的CPU结构和操作系统。

　　我的应用程序必须在各种操作系统中运行吗？某些公司使用的应用软件包括中间件。对于他们来说，这个问题尤其相关。这是因为，支持的操作系统越多，蕴含的商机就越大。因此，一个已植入各种操作系统的CPU是很好的选择。Linux和Windows CE都是32位嵌入式SoC中比较优秀的常用操作系统。

　　是否会有一些我的应用程序必须遵循的硬件或软件行业标准？这是一个涉及标准兼容性的问题。选择一个新的SoC时，人们通常会问，它是否具有ANSI-C编译器，它的数学协同处理器是否支持IEEE-754浮点标准，是否具有USB 1.1或2.0兼容主机接口。如果您的应用程序必须遵循某些软件标准，比如：TCP/IP或USB/OpenHCI，您必须从如何得到网络堆栈开始考虑。某些完备的操作系统提供整合协议堆栈，另一些却不提供。

　　选择中的考虑因素

　　在本文的开头，我们就帮助您分析了应用软件及诸多注意事项。现在，我们将帮助您选择正确的SoC解决方案。虽然对于不同的应用软件有许多具体的技术细节需要考虑，但我们仍总结出了经营方面三个主要的、具有普遍意义的问题。

　　该处理器内核是否得到了业界的广泛支持？目前有许多32位CPU结构可供选择。ARM等基于行业标准的结构占领了很大的市场，得到了大部分软件及开发工具的支持。这为各公司提供了广泛的软件和工具选择。有效利用第三方软件和工具，有助于大幅缩小开发成本和上市周期。

　　该SoC外设混合是否能够满足现在及将来的需求？在芯片上集成恰当的性能将大大降低系统材料单（Bill-of-Materials，BoM）成本。对于外设的考虑，不仅要照顾到今天的需求，同样也应该照顾到将来。考察哪些SoC供应商提供的产品具备满足您潜在需求的平台，这将令您在众多产品中正确权衡您的软件投资。

　　该SoC包括哪些系统软件和支持？正如上面提及，系统软件及支持和硅一样，在判断一个嵌入式方案优劣时具有非常重要的作用。落后的软件和支持会造成进度延迟，因而错失重要的市场机遇。应重点考察SoC是否支持以下技术：行业标准操作系统（如：Linux, WinCE）、源代码、完整的软件驱动器、参考设计和带有BSP的完整评估板。软件及支持是已经包括在芯片费用之内，还是需要另外收取费用？此外，SoC供应商是自己来提供软件和支持，还是将此业务外包给第三方？

　　结论

　　受到日益复杂的嵌入式应用软件的推动，许多微控制器都逐渐成为32位SoC，并基于广泛认可的软硬件标准，而且又价格合理。这些器件需要支持丰富的用户接口的应用软件、开放式第三方软件，同时还要具备出色的电脑运算能力。

　　从8位和16位微控制器向强大的32位SoC转变需要缜密的考虑。设计者要考虑的因素不仅有SoC技术方面的，也有经营方面的，包括标准选择、外设混合、系统软件质量和供应商支持。虽然转向使用SoC方案需要比较大的投资，但是如果决策是正确的，那么，长远的眼光看，这项投资的回报也将是巨大的。