6.3. Тенденции в развитии современных микроконтроллеров

Следует отметить несколько тенденций в развитии современных микроконтроллеров:

1. В настоящее время происходит «сближение» структур обычных микроконтроллеров и цифровых сигнальных процессоров (DSP – Digital Signal Processors). Так, в обычные микроконтроллеры интегрируют модули быстрых АЦП, модули скоростной арифметики и т.п., а DSP оснащают дополнительными возможностями, характерными для управляющих микроконтроллеров, например, расширяют периферию, добавляют «битовые» команды для работы с портами и т.п.

Лидером в производстве DSP является фирма Texas Instruments, несколько отстают от нее Analog Devices, Motorola и AT&T.

2. Совсем недавно о себе заявило новое направление – «системы на кристалле» (System on Chip – SoC). Изделия данного класса именуют также FPSLIC (Field Programmable System Level Integration Circuits), что примерно можно перевести как программируемые пользователем микросхемы системного уровня интеграции. Идея данного направления и основное его достоинство базируются на том, что технологически стало возможным разместить на одном кристалле фиксированное сложное микропроцессорное ядро, включая оперативную память для хранения программ и данных, а также достаточный объем программируемой логики для специализации кристалла пользователем под конкретную задачу. По существу, все то, что обычно имеется на типовой системной плате, «вошло» на площадь одной кремниевой подложки. Основные следствия такого инженерного решения включают революционное сокращение времени выхода на рынок разрабатываемых систем, увеличение производительности и снижение энергопотребления.

Ведущими фирмами, развивающими это направление, являются Atmel, Triscend, Lucent Technologies и LSI Logic.

3. Заслуживает внимания ряд МК, который анонсируется как «новый промышленный стандарт», в рамки которого можно свести микроконтроллеры с резидентной Flash-памятью программ со свойством программируемости в системе (In-System Programming – ISP). Такого рода микроконтроллеры можно найти в продукции фирм Motorola, Atmel, Philips и SST. Изюминкой приборов фирмы SST является возможность программирования Flash-памяти непосредственно из программы пользователя без подачи каких-либо внешних напряжений и сигналов, причем, программист может управлять процессом стирания, записи, верификации Flash-памяти уже в процессе выполнения программы (на run-time). Такой подход предоставляет широкие возможности для создания гибких микроконтроллерных систем, которые могут самообновляться уже в процессе эксплуатации.

Одним из немаловажных параметров микроконтроллера является тип и размер внутренней памяти программ.

Разные фирмы предлагают МК с различными вариантами исполнения данной памяти. Так, например, фирмы Motorola и Microchip выпускают значительную долю МК с однократным программированием (OTPROM – One-Time Programmable ROM), а для целей отладки предлагают кристаллы ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием (EPROM). Другие фирмы, например, Atmel, Philips, SST взяли курс на широкое внедрение технологии Flash и SuperFlash при реализации памяти программ в производстве микроконтроллеров.

Сейчас появился новый тип энергонезависимой памяти – Ferroelectric RAM. Данный вид памяти характеризуется малым временем обращения, по сравнению с традиционной Flash, и очень большим количеством циклов перезаписи (1012). Необходимо заметить, что из-за особенностей технологии FRAM различий между циклом записи и чтения нет, поэтому количество циклов чтения также ограничено. Тем не менее, внедрение данной технологии позволит расширить области использования и более свободного применения энергонезависимой памяти.