在當(dāng)今時代，嵌入式設(shè)計師必須是各行各業(yè)的精英，擁有一支技能廣泛的團(tuán)隊，或者依靠外部承包商來填補(bǔ)下一代產(chǎn)品所需功能的空白。很少有嵌入式設(shè)計師能夠在一天中擁有一系列技能和時間來親自設(shè)計必要的功能，以滿足用戶需求并保持競爭力。
這就是為什么微芯片(Microchip)不斷擴(kuò)展其硬件、軟件庫和開發(fā)工具的生態(tài)系統(tǒng)。這些資源具有豐富的功能和靈活性，使整個電子行業(yè)的嵌入式開發(fā)人員能夠開發(fā)最新的產(chǎn)品，而無需在每一個功能類別中都具備專業(yè)知識。本文的目標(biāo)是深入了解微芯片的硬件平臺、軟件庫和開發(fā)工具，使設(shè)計師能夠快速將工業(yè)級功能納入其嵌入式電子產(chǎn)品，而無需花費(fèi)大量精力進(jìn)行嵌入式編程或?qū)W習(xí)每個功能背后的技術(shù)細(xì)微差別。
硬件
每個產(chǎn)品設(shè)計階段都需要在生產(chǎn)前進(jìn)行原型設(shè)計和概念驗證。電子設(shè)備的理想邏輯、外圍設(shè)備和附件硬件功能豐富、緊湊、易于集成和使用。此外，理想的硬件還將配備經(jīng)過專業(yè)構(gòu)建和測試的豐富軟件庫，以及現(xiàn)成的兼容軟件開發(fā)工具。易于操作的高度可擴(kuò)展的開發(fā)板在建立項目的可行性以及設(shè)計師在構(gòu)建其工具鏈時的熟悉度方面也起著關(guān)鍵作用。
微芯片提供兩種開發(fā)板：入門級好奇開發(fā)板和功能齊全的Explorer開發(fā)板，它們有助于滿足這些需求，并為早期產(chǎn)品和概念驗證/原型開發(fā)提供高度靈活的方法。好奇板支持8位、16位和32位微控制器(MCU)，并可通過靈活的連接選項和mikroBUS?進(jìn)行高度定制，以兼容大量的MikroElektronika點擊板?.
這些點擊板可以很容易地交換，以創(chuàng)建從混合信號設(shè)計、電機(jī)控制、時鐘和定時、電源管理等應(yīng)用程序。
微芯片的Explorer開發(fā)板甚至比好奇板更靈活和可擴(kuò)展。Explorer板還提供mikroBUS插槽和accept
Processor Plug-in
Module(PIM)，允許交換16/32位處理器，以幫助嵌入式開發(fā)者找到理想的解決方案。此外，Explorer開發(fā)板還可以通過可定制的PICtail?
再加上子板，可通過預(yù)構(gòu)建的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)快速開發(fā)。許多PICtail子板和其他硬件套件都是圍繞特定于應(yīng)用程序的硬件構(gòu)建的，并由廣泛的軟件庫和專業(yè)開發(fā)和用戶生成的代碼示例提供支持。
軟件庫
除了微芯片的開發(fā)板和特定于應(yīng)用程序的硬件之外，還有軟件庫和代碼資源，開發(fā)人員需要這些資源來快速部署每個應(yīng)用程序的功能和特性。微芯片提供了豐富且經(jīng)過嚴(yán)格測試的軟件庫和代碼示例，這些庫和代碼示例與嵌入式設(shè)計中的即插即用功能完全相同，而不必像通常那樣組裝一系列軟件庫和函數(shù)來完成一些簡單的任務(wù)。這些軟件庫和代碼示例是為每個特定于應(yīng)用程序的硬件解決方案專門設(shè)計的。MPLAB?CodeConfigurator和MPLAB
Harmony都具有廣泛的庫，用于通用功能，如USB、文件系統(tǒng)等。
特定于應(yīng)用程序的設(shè)計工具
要利用任何嵌入式硬件平臺的多功能性，開發(fā)人員可以利用并適應(yīng)其應(yīng)用程序需求的兼容且用戶友好的工具鏈?zhǔn)潜夭豢缮俚?。微芯片提供功能齊全、甚至圖形化編程的軟件工具，如MPLAB
X集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、MPLAB代碼配置器和Atmel
START，這些工具與微芯片的硬件平臺一樣可通過插件進(jìn)行擴(kuò)展。其中許多插件通過附加的特定于應(yīng)用程序的設(shè)計工具增強(qiáng)了基本IDE，從而降低了每個給定應(yīng)用程序的入門級嵌入式開發(fā)人員的門檻。
MPLAB X IDE的一個插件是MPLAB Harmony圖形套件(MHGS)，它與MPLAB
Harmony軟件框架完全集成。MHGS提供了一套工具，可以方便地創(chuàng)建、自定義和優(yōu)化圖形用戶界面(GUI)應(yīng)用程序，比使用標(biāo)準(zhǔn)工具更快、更高效。MHGS的眾多特性之一是，開發(fā)人員能夠在幾分鐘內(nèi)從概念到玻璃，而無需編寫一行代碼。拖放對象可以直接輸入到帶有MHGS的設(shè)計中，并且可以使用其他插件進(jìn)一步支持非標(biāo)準(zhǔn)顯示的開發(fā)，而非標(biāo)準(zhǔn)顯示不受支持。
微芯片另一個靈活的設(shè)計工具和插件是motorBench?開發(fā)套件，它為低壓電機(jī)的磁場定向控制(FOC)提供了基于GUI的軟件開發(fā)工具。電機(jī)控制器的嵌入式開發(fā)面臨的一個共同挑戰(zhàn)是在有/無負(fù)載的情況下輕松啟動和高效運(yùn)行新電機(jī)，如果電機(jī)參數(shù)未知，這尤其困難。motorBench開發(fā)套件提供了直觀的圖形開發(fā)環(huán)境，在創(chuàng)建工業(yè)級電機(jī)控制解決方案時省去了許多耗時的步驟。它通過促進(jìn)關(guān)鍵電機(jī)參數(shù)的精確測量來實現(xiàn)這一點，同時調(diào)整反饋控制增益，以快速獲得速度和轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定PI控制。此外，此開發(fā)套件能夠通過馬達(dá)控制應(yīng)用程序框架(MCAF)和用戶界面生成MPLAB
X IDE項目的源代碼，該用戶界面使用現(xiàn)成的幫助文件和資源逐步引導(dǎo)用戶完成整個過程。
