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单片机烂大街 单片机学习-烂大街了的光立方教程

小编 2024-11-24 产品概述 23 0

单片机学习-烂大街了的光立方教程

虽说光立方教程早已烂大街了,但是做出来成就感还是不错的,每个人做的都有其不同所在,这玩意也没多大难度,考验的就是耐心了,个人建议是能做的就做个玩玩,基于单片机爱好者对单片机学习的热情,光立方是一学习单片机非常好的练习材料,拿8*8*8光立方举例,它是由512个发光二极管按照立方体的方式搭建焊接起来的,有层共阴束共阳和层共阳束共阴两种方案,每一层有8*8个发光二极管,共8层,用c语言编译单片机程序使自定义动画效果得以实现。你的思维有多宽,光立方的动画就有多多。我猜想大家做光立方都是为了能随性所欲的控制每一个灯珠,来实现自己想的一些精美动画。那么,让我们从光立方的原理开始入手。一讲到原理,估计就头疼了。

光立方系统框图

单个LED的控制方式

首先了解单个LED的控制方式,可以是将正极接电源,负极通过一个限流电阻连接至单片机的某个IO口。IO口输出低电平时,LED就亮,反之,LED灭。

单个LED控制仿真原理图

如果我们想驱动任意位置的LED,我们只需要在该位置LED所使用的列线接地,行线接上+V即可。学过单片机的朋友们,都知道数码管是怎么点亮的,其中有位选和段选之分,通过扫描来实现所有数码管能正常工作以实现显示我们想要的数字。

点阵也一样,尽管是8*8的点阵,如果我们让整体能随意显示图案,那也需要用扫描的方式才能够实现,否则,无法实现对其精准的控制。所谓扫描,就是说,我们一次只能让一行排或者一竖排的灯亮。每次只能这么点,8次为一个周期,从左至右依次点一次,那么循环起来,我们看到的就是完整的图像了。

8*8点阵仿真原理图

8*8点阵-部分汇编程序

每一层LED的控制方式

若按照单个LED的控制方式,每个LED需要占用单片机的一个IO口,控制100个LED就需要100个IO口。那么,有没有一种方式,可以用较少的IO口,控制较多的LED呢?答案是肯定的,这种方法,就是扫描驱动电路。

所以一般情况下,光立方的每一层虽然有64个灯,但是我们会有64跟线分别连接到这些灯上,从而实现一次性的对64个灯进行控制,通常单片机引脚较少,一般将采用74hc573,74hc595等芯片进行拓展。

光立方74hc573芯片进行拓展仿真原理图

8*8*8光立方仿真原理图

8*8*8光立方LED的控制方式

首先要准备好工具、材料、理论图。

所需工具:

尖嘴钳、

电络铁、

放大镜。

材料清单:

发光二极管(2*3*4led灯512个)、

限流电阻(64个500欧姆电阻限制每束电流)、

洞洞板(20cm*20cm)、

单片机最小系统(stc12c5aRD+芯片)、

锁存器(8个74hc573)、

8路NPN达林顿管(1个uln2803)、

ic插座(40孔9个)、

焊锡2卷、导线若干。

数据通过并行的方式,分别打入每一个74hc573中,再控制器储存这些数据,从而实现一层64个灯同时的点亮,下面描述,一下一个固定画面的显示,所需要硬件执行的过程。

1)将第一层64个点的数据传入8个74hc573中,控制uln2803层控制芯片打开第一层开关,使第一层点亮,这个时候,其他层是灭的。

2)等待时间t。

3)熄灭第一层,开始向74hc573中传输第二层的数据,锁存,开启第二层总控制开关,点亮第二层。

4)等待时间t。

熄灭第一层,将第八层的的数据传进所有74hc573中,锁存,开启第八层总开关,点亮第八层。

再回到第一步,循环下去。。。。。

4*4*4RGB光立方&8*8*8R光立方

这样,便实现了一个周期画面的显示,由于人眼的视觉暂留的特性,只要刷新的够快,我们看到的就是光立方整体都在亮。便实现了我们想要的效果。为了画面的稳定,上面间隔点亮t要保持一致,否则会出现亮度不均的情况。

  在实际使用上述电路的时候,最好给74hc573输出的64个引脚分别加一个限流电阻,这样能起到很好的二极管保护作用和整体功耗的限制以及亮度的调节。

8*8*8光立方

8*8*8光立方调试

8*8*8光立方点亮效果图

8*8*8光立方俯视效果图

8*8*8光立方显示效果图

8*8*8动画效果图

4*4*4 RGB光立方

RGB光立方为全彩光立方,能显示全部色彩,是由RGB全彩LED焊接而成。 RGB LED灯是以红绿蓝三色混光而成,以三原色共同交集成像,此外,也有蓝光LED配合黄色荧光 粉,以及紫外LED配合RGB荧光粉。某些LED背光板出现的颜色特别清楚而鲜艳,甚至有高画质电视的程度,这种情形,正是RGB的特色,标榜红就是红、 绿就是绿、蓝就是蓝的特性,在光的混色上,具备更多元的特性。

RGB全彩LED灯尺寸引脚图

4*4*4 RGB光立方仿真原理图

4*4*4 RGB光立方有64个RGB全彩LED,要控制的有192个I/O,用到6个锁存器,限流电阻、上拉电阻若干,单片机最小系统stc12c5a等元器件。

4*4*4RGB光立方板底走线

4*4*4RGB光立方测试

4*4*4RGB光立方调试图

4*4*4RGB光立方演示图

4*4*4RGB光立方效果图

4*4*4RGB光立方动画图

4*4*4RGB光立方绿光调试

4*4*4RGB光立方混色调试

最后附上源码:

#include<stc12c5a.h>

#include <intrins.h>

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar u=1;

sbit keyout=P4^4;

uint code tab_water[]={

0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0080,0x0140,0x0080,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,

0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0080,0x0140,0x0220,0x0140,0x0080,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,

0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x01c0,0x0220,0x0410,0x0410,0x0410,0x0220,0x01c0,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,

0x0000,0x0000,0x0000,0x03e0,0x0410,0x0808,0x0808,0x0808,0x0808,0x0808,0x0410,0x03e0,0x0000,0x0000,0x0000,0x0000,

0x0000,0x0000,0x07f0,0x0808,0x1004,0x1004,0x1004,0x1004,0x1004,0x1004,0x1004,0x0808,0x07f0,0x0000,0x0000,0x0000,

0x0000,0x0ff8,0x1004,0x2002,0x2002,0x2002,0x2002,0x2002,0x2002,0x2002,0x2002,0x2002,0x1004,0x0ff8,0x0000,0x0000,

0x1ffc,0x2002,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x4001,0x2002,0x1ffc,0x0000

};

char code tab00[]={7,7,7,7,7,7,7,7,6,5,4,3,2,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6,//28

8+6,8+6,8+6,8+6,8+6,8+6,8+5,8+4,8+3,8+2,8+1,8+1,8+1,8+1,8+1,8+1,8+2,8+3,8+4,8+5,//20

16+5,16+5,16+5,16+5,16+4,16+3,16+2,16+2,16+2,16+2,16+3,16+4,//12

24+4,24+4,24+3,24+3,//24+4

32+4,32+4,32+3,32+3,

40+5,40+5,40+5,40+5,40+4,40+3,40+2,40+2,40+2,40+2,40+3,40+4,//12

48+6,48+6,48+6,48+6,48+6,48+6,48+5,48+4,48+3,48+2,48+1,48+1,48+1,48+1,48+1,48+1,48+2,48+3,48+4,48+5,//20

56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+6,56+5,56+4,56+3,56+2,56+1,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+1,56+2,56+3,56+4,56+5,56+6//28

};

char code tab10[]={56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+7,56+6,56+5,56+4,56+3,56+2,56+1,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+0,56+1,56+2,56+3,56+4,56+5,56+6,//56+28

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太多了!就不贴出来了!有需要就...............

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从三旬老汉到千禧一代,台系单片机排行榜及其槽点与亮点

出于种种原因,光环效应之下,相比高端大牌,中小品牌在客户或大众眼里留下的印象通常很淡,与其真正实力完全不匹配,其间的差距比起最抽象的后现代派画还要夸张扭曲。

文︱ 锐评辛

说到台系单片机,回想一下上篇我说的那一段,千万不要以为我是在虚构和夸张,那就是我在搜索百度的时候亲眼见到的。出于种种原因,光环效应之下,相比高端大牌,中小品牌在客户或大众眼里留下的印象通常很淡,与其真正实力完全不匹配,其间的差距比起最抽象的后现代派画还要夸张扭曲。

但是考虑要命的成本...来来来,下面我们来了解一下这些主要的台系单片机厂商。

1.新唐

新唐成立于2008年,脱胎于华邦旗下的“逻辑IC事业部”,听起来和单片机似乎只有几分钱关系。其实对于新唐单片机的真正起点应该是什么时候这个问题,我一直很好奇,特别查了一下华邦的单片机产品。

一直以来,市场上都有提及所谓的“华邦单片机”,然而,我搜索了一番,并核对了华邦官网的公司大事记。1994年华邦的确有开发过32位RISC处理器,但是,此后它再没有“单片机”的有关记录。因此基本可以认为,新唐的成立就是它的起点。

新唐的单片机产品非常丰富,差不多有500个型号。和其他老牌厂商不同,新唐首先推出的产品就是基于ARM Cortex M0内核的32位机,后来又加入了8051内核系列,填充了低端产品线,至此,它衍生出四大系列——8051、3个ARM系列,按顺序分别为M0、M4、M23。

关于新唐有多强,我想,可以以前面已经提到过的两点来佐证:

一个是新唐从2011年开始推出M0内核32位机,并在2014年年底累积达到出货量一亿颗,这个成绩和意法比是没法比,但和别的比,还是相当牛的。

另一个就是人家的营收规模可是可以排入台湾半导体前50的。

而且从2011年到现在,关于新唐的活动、开发板,还是经常时不时能看到,网上关于它的讨论,乃至B站的视频教程也是很多,足见它的应用是相当广泛的。

关于新唐官网的大事记中,还有一点我是印象深刻的,那就是2018年,它和意法一样,购买了STEmwin的版权,使得使用新唐单片机的客户可以自由免费使用,而Emwin可能是单片机领域最好的图形库,在我的印象里,目前支持这个的,除了新唐、意法也就剩下NXP了。

再联想现在新唐出的板子,基本上都把NU-LINK附带在开发板上,这种种行为看起来多么像ST啊,我想,新唐是有意在模仿ST的成功经验吧?说实话,我也确实在新唐身上看到一点意法曾经的影子。

2.义隆

义隆是一家老牌厂商,它成立于1994年,没多久,从1995年就开始推出4位单片机,同年7月开始推出8位单片机。2000年上市了。

它也是比较早就开始重视国内大陆市场的台系厂商之一,在2001年它就成立了上海分公司。

与新唐这种比较单纯以通用机型为主的厂商不同,液晶屏触控方面的技术积累是义隆的专长,并加进它的单片机产品系列里。

义隆的单片机产品系列也非常广泛——它的系列分的比较细,光通用系列就分RISC、8051以及它自有架构,除此之外,还有基于触摸按键、PC周边、通信,甚至还有一个计算器应用的专用单片机。是的,计算器,就是老板娘算账那种。

老牌厂商有一个特点,就是它们的机器架构通常比较繁杂,义隆就是这样,它同样有4位机,而8位机也同时有采用自家架构和常见的8051内核。

粗粗算了一下,义隆现有的单片机型号系列,合计也有将近四百款,在我所看到的这十几家台系厂商中,属于产品线最全的少数几个厂商之一。

略显奇怪的是,从2000年开始,大事记里的记录,就越来越少有关于新单片机产品面市的消息了,更多的更新集中在义隆擅长的电容触控类产品上。这类产品的更新,直到最近的2020年都在推新品。

难道义隆已经不重视MCU系列的革新,吃老本就可以了?

3. 合泰(盛群)

合泰,实际上就是盛群。盛群成立于1998年,到2000年才首度推出单片机。合泰的总部设在广东东莞松山湖,尽管它只是盛群的在内地的子公司,但这个子公司的地位比较不一般,因为它“专门负责大陆市场产品生产销售”。原来,盛群在深圳有一个同样叫盛群叫子公司,后来迁移到了东莞,并正式更名为合泰。我还发现了一个小细节:盛群是其台湾繁体中文官网,如果切到简体则会直接进入合泰内地官网。也不知道合泰和盛群之间的关系到底有什么特殊之处。

这种八卦我想,简单地说可以理解为,在台湾,Holtek就是盛群,到了内地,Holtek就是合泰,盛群就是合泰,合泰就是Holtek(明显的音译)。

合泰单片机的起点是8位机,算是比较高的起点——它没有做4位机。

合泰的产品同样非常丰富,数量我粗粗估计了一下,大概也是和义隆、新唐类似,都在四五百种型号的水平。属于产品线最丰富的几大台系单片机厂商之一。

它的分类同样以产品用途区分,涉及的功能几乎覆盖了所有需要用到的领域,包括语音(音乐)以及当下非常流行的蓝牙BLE,从架构上来说,作为一家老厂商,合泰旗下的的8位、32位都有两套架构,8位的既有8051也有没具名的但可以猜测大概是某种RISC架构,32位也是,既有ARM也有非ARM的。

特别的一点是,合泰是一家最早关注,并大力耕耘大陆市场的台系单片机厂商,因为它在推出单片机的第二年,也就是2001年,就已经在上海开设了分公司,甚至比同年5月设立的美国分公司还要早两个月。多年来它在大陆市场积极建设,并且也取得了它应得的市场地位——它可以说是国内开发者最熟悉的一个台系单片机厂商,几乎可以说没有之一。

4. 笙泉

同样是一家90年代末诞生的台系单片机厂商。成立于1999年,首次推出单片机的时间也很早,就在次年的2000年5月。

和本文提到的其他台系单片机厂商相比,笙泉在资本方面的实力似乎明显弱的很多,它足足用了十年,直到了2009年4月才挂牌台湾股市兴柜市场。且至今没有上市。

这里多说一下,台湾股市的兴柜有点像我们内地的股转系统,就是8字头那个,其作用也很像,作为暂时不满足登陆主板条件的候选,同时也为退市的股票进行缓冲。

不过,与另一家后面会介绍的在资本方面显得弱很多的品牌——十速单片机相比。笙泉虽小,但在产品的推陈出新方面却可圈可点。

稍微梳理一下笙泉的公司大事记就会发现,从2000年推出首款语音方面的MCU开始,接下去的每一年,笙泉都在推出新产品,或者进行产品的技术革新,每一年都如此。

此外,从2011年开始,它不仅维持单片机的出新,也开始推出其他芯片,这些大多是常见的单片机周边配套产品。

国内的开发者,使用笙泉单片机的人也不算特别多,但大家提到笙泉似乎并不陌生。这其中和宏晶STC大概有点关系。

说到笙泉,往往都会提到宏晶,对于这家公司我曾经很鄙视它,但十几二十年的发展下来,我不得不承认,它的确是一个经营的相当不错的品牌。要说多高档次是不见得了,但它确实覆盖了中低端市场的不少份额,它那雷人不偿命的数据手册和官网广告更是让人印象深刻。(当然最近数据手册有所好转,但官网依然我行我素,迷之逆天。)

不过,土不土不重要,就像“收礼只收脑白金”一样,虽然它曾经让我很恶心,可它不是依然很流行么?

据传,宏晶曾经的代工就是笙泉,两家的代工协议终止于2008年12月,宏晶就不再找笙泉代工了,这时候笙泉才开始在国内推广自己的单片机。

也许是受限于自身的资本实力,相对于那几个巨头来说,笙泉的产品系列就要显得小很多。尽管它也有32位的ARM Cortex-M0内核的产品,但目前来看,也就不过3款左右。但是,笙泉的8位机产品则要丰富的多,全是8051,包含带USB的控制器,粗粗估计,加在一起应该也有将近100个型号。

尽管关于它的讨论并不多,不过,似乎大家对它的产品口碑还不错,据传抗干扰性不错。

5. 松翰

松翰成立于1996年,最初以语音IC产品为主,直到2000年才推出了第一颗8位机产品,而且用的是它的自有架构。

它的成长很快,早期以语音IC发展最快,到2000年7月,语音IC销量累积就达到一亿颗。随后就上柜,并在2003年就上市。

其产品线丰富,8位、16位、32位都有,其中既有自有架构,也有如8051、ARM等通用架构,并广泛涉足不同领域,单就MCU产品而言,它除了通用的32位(M0)、8051之外的产品,还有专门针对NFC、LED、USB,针对语音类控制器,它还有自有架构的16位DSP产品。

要统计松翰的单片机有多少个型号,不是一件太容易的事情。

和大多数厂商一样,产品分类自然是以应用为划分标准,但是,在松翰的产品列表里,明摆着写着“Microcontroller”的,大概只有50种不到。

然而,在它的其他分类中,例如“语音控制器”,“图像控制器”的门类中,既有一部分同样属于单片机的微控制器,也有处理器。包括在语音控制器中的16位自有架构DSP。这大概是不能归入严格意义上的单片机的。因此,单纯说松翰“单片机”的种类确实不算多。但如果放宽一下,从产品用途来说,松翰的控制器产品还是不少的。

而说到对国内市场的经营,松翰在2005年就成立了深圳和成都两个子公司,这个时间相对来说也算是比较早。如今在网上,关于松翰单片机的讨论也比较多,大家对松翰的认知和熟悉,似乎和对合泰、笙泉等品牌接近,属于“国内开发者比较熟悉的几个台系品牌”之一。

特别的,作为松翰在国内的一个重要代理,深圳的丰日科技在网上经营着一个松翰单片机的专门论坛,我上去看过一下,不能说有多热闹红火,但内容都是有持续更新的。而松翰产品的口碑,也相对较好,据说在抗干扰性方面做得不错。

前面介绍的这五家,要么本身背靠大厂,规模大,实力强劲。要么虽然自身规模相对有限,但依靠早早深耕了大陆和具体而宽泛的产品线覆盖几乎每个角落蚕食细分市场等正确策略,而取得了某种程度上(比如在中国大陆或者在某个细分领域上)甚至超越大厂的市场地位。然而,在台系单片机厂商中,还有一个在我看来很奇怪的存在——凌阳。尽管规模很大,产品线也很丰富并且持续更近至今,但不知出于什么原因,它几乎没有什么存在感——我的意思是,无论百度还是谷歌上,极少看到关于它的讨论。

6.凌阳(凌通)

尽管凌阳现在,在国内单片机领域几乎没被提及。但是,它在台湾半导体领域,却绝对是一个巨头,不是那种所谓的的细分领域的小巨人,是真正在整个半导体界都称得上巨人的那种。

凌阳科技,1990年成立,算是最早的一批公司之一。从成立开始发展就很快,在营收规模上,2003年,其年度营收首次达到百亿规模,同时它拥有自己的工厂,并以频繁分离事业部的方式不断扩大公司的产品领域。

产品从音频、视频类处理器、乃至曾经还向国际著名厂商Silicon出售过自家的IP核,产品的应用领域涵盖了消费性领域,例如DVD音响,电视,液晶显示器等——实际上,凌阳在2010年前后重新进入我的视野的时候,就是以全球最大的音响领域芯片厂出现的,那时候我的前同事小鸣就在凌阳深圳分工司上班。

它1997年登陆台湾兴柜市场,三年后正式上市,并于次年同时在伦敦上市。在一份2016年台湾半导体营收排行榜中——全领域,不细分那种,凌阳排名第40名,在这篇文章中提到的半导体厂商中,只有新唐和它一样出现在这份排行榜中,新唐排名38,比它略前。

然而在更早一些的年份里,例如2013年、2014年,在(台湾IC设计厂商)的排名中,凌阳更在前十大之列——排名比新唐还要靠前。当然这也从侧面说明,新唐近几年的飞速发展和凌阳的相对滞缓。

从整体来看,台湾半导体营收靠前的大厂通常是晶圆代工厂,如台积电、联华,或者封测,如日月光,都是制造领域的。而IC设计领域,营收规模最大的也是做高端处理器的,例如全球老二的联发科,单片机,也就是微控制器这个领域,能排到这个层次的厂商寥寥无几。

只有新唐、凌阳,另一个偶然能排上号的也就只有义隆了,足见凌阳在台湾半导体的地位。

当然,凌阳的单片机业后来分离到了它的全资子公司凌通,即General Plus,所以现在国内很少提到什么凌阳单片机或者凌通单片机,而一般只说GP单片机,说的就是它。

但和新唐脱胎于华邦,却没有看到它的单片机产品有多少直接来源于华邦不一样,凌通的单片机业务,凌通早期是有相当部分来源于直接从凌阳获得授权开始。

尽管存在感低到让人发指的地步,但实际上,凌阳内部分出凌通,却是很早的事情,在2004年,凌阳就以2亿新台币独资分离出凌通,它也逐渐获得越来越多的凌阳包括处理器在内的控制器、涵盖LED、语音等原来属于凌阳的业务。规模实际上相当大,即使只单论单片机的产品线,也绝不在新唐之下。

而且它不单是通过凌阳授权,自身也在不断推出新产品,从凌通官网上可以看到它一直到2019年还在出新。

作为一名开发者,产品线之外,我更加关心的是它的开发工具链,和所有有些年头的厂商一样,它的产品系列非常全,8位、16位、32位俱全,同时这三大类里,又有不同架构,其中不乏有自有架构,例如16位DSP架构的产品。同时它也是台系厂商里其实不多见的拥有6502架构产品——当然也就要拥有自己的6502开发工具链的一家。

然而为什么我会把凌阳,或者说凌通放在这么后的位置来介绍呢?这无论是从它的规模(说是凌通,实际完全背靠凌阳),还是它完整的产品线来说,都十分不匹配。

事实上,我之所以这么安排,是因为我已经很多年没听说过凌阳单片机了,或者凌通单片机、GP单片机。是的,我说的是“已经”。

因为,凌阳对我来说,并不是一个完全陌生的牌子——尽管我直到最近才知道原来它规模这么大。

我还在大学的时候,就听说过凌阳61单片机,因为这个和51有点叫板意思的名字,所以我对凌阳这个名字其实印象深刻。尽管我从来没用过,也就没有多少了解,甚至一度以为凌阳单片机已经被市场淘汰。

而凌阳的61系列单片机,现在能搜到的最早记录是2003年4月。可见,凌阳单片机面世的时间很早,而且起点比较高——它没有推出低端的4位机。

那几年,凌阳在大陆动作频频,推出一个“凌阳单片机推广”网站,与北京北阳电子技术公司合作,在各大高校搞比赛、合作、大力推广61单片机等产品,还出版了为数不少的教材,这也是为什么到了2007年我上大学的时候还经常会听到凌阳61的名字和相关的书籍。

实际上,如今网上能搜索到的关于凌阳单片机的应用情况的,绝大多数都只是当时这些活动遗留下来的各种论文。但是,企业、社会上的工程师使用的却很少见——各大电子论坛基本没看到几个具体的开发、技术讨论。

网上有个2015年的帖子居然有人在问,现在还有人在用凌阳,也就是凌通的单片机吗?考虑到凌通最近几年还在频频推出新产品,真的好尴尬。

当然,两天前,我忍不住好奇,厚着脸皮给它写了一封邮件以后,我就一点也不感到奇怪了。

7.麦肯

接下来我们说一下麦肯,额,怎么说呢,这是一家神秘的半导体厂商。

麦肯成立于1996年6月,随后,在2011年,它被深圳的汇春科技收购了。

然后...然后就没有然后了,真的,除此以外,基本上找不到什么和它的公司发展有关的信息。

我其实很早就听说过麦肯。那时候,我对PIC颇感感兴趣——是的,一半因为它的8脚、6脚系列超小封装单片机,另外也因为它在欧美的广泛受欢迎。

我们经常听到一些芯片代理商、广告什么的频频提到,本公司产品可以完美替代某某厂商某某型号。比如我最近一直比较关注STM8S003F3P6的替代型号。

但通常情况下这种所谓“完美”替代,顶多也就是说引脚是Pin To Pin,这个所谓的“脚对脚”,是因为许多单片机的外设功能,比如PWM、串口,通常都与特定的引脚捆绑,能够做到任意引脚都可以由程序随意设置成任意外设功能的单片机不能说没有,却非常少见,我自己就只见过一款,就是一度很有名气NordicSemi的ble SoC芯片nrf51822。

所以,所谓兼容某某单片机,首先要保证的就是管脚对应的外设功能要一致。但是大多数时候,所谓“完美兼容替代”,其实也就只是做到了这一步。但它的程序通常是肯定要重写的,或者顶多提供某种形式的代码转换器,这就算到头了。

但是,麦肯所谓的替代PIC,超越了这种程度,可以说它才是真正意义上的完美替代。因为,你在PIC上开发的程序,只要找到对应它的麦肯型号,你可以直接把程序烧进去,它就可以了——当然,你得用麦肯提供的烧录器。

尽管我从来没打算使用PIC,但麦肯的这种程度的替代,当时就给我留下了深刻的印象。然而,麦肯实在是太神秘了!

它在我刚毕业的2011年时悄无声息地被收购了,不仅我不知道,其实很多人都不知道。被收购以后的麦肯,连官网都打不开了——而且似乎它们也没习惯开个官方微博、公众号啥的,至少通知一下呗,没有。所以我说麦肯特别像一个山寨小厂,除了知道它成立于1996年,以外,你不知道它的规模,你不知道它的正式代理商——当然,网上做广告说自己全面代理麦肯单片机的倒是真不少。

甚至乎,这阵子我在搜索麦肯的时候,看到一个很有意思的帖子。

这是一个2013年的帖子,发帖的人是一个一直在用麦肯替代PIC的人,他和我一样,在想打开麦肯官网的时候,突然发现这个官网挂了。

这种感觉当然很崩溃——毕竟我只是好奇,而他是在用!不过从后来的回帖来看,这个兄弟估计真是吓坏了,也不知道去百度一下——心里就惦记着官网了。随后,发生了一件很好玩的事情。

正当下面回帖的人——其实就在发帖后一周左右的时间之内,当有一些不明真相观众——这些人明显也没有去搜索,只是随口说了些没什么用的回复,就像大街上随口胡说那种。

很快神剧情出现了,某个应该是赛元的代理——大概是想横刀夺客——他居然自称,麦肯被赛元收购了,试图忽悠楼主去联系他。没想到的是,几个小时后立马就被打脸。接下来出场的居然是汇春科技官方的人,接下来是一阵乱七八糟的讨论。

我之所以对这件事印象很深刻,倒不是想探讨那个大概是赛元某代理的人是如何地无耻挖人家客户,而是麦肯,或者汇春科技,在信息发布这一块,我的天,你们到底是有多混乱啊?

或者说,即使麦肯真的就是个小厂商,又不是什么上市公司或者娱乐明星,即使像足球明星那样转会也不太可能开什么全球发布会,那好歹,你应该和你主要的代理商通知一下撒?客户是不可能通知到了,麦肯你转会到汇春,真的不用对你的代理交代一下?

再回到汇春官网。

在这里,你只能看到一个简单的还不如某篇不入流网文般地介绍麦肯的短文,然后,既没有具体的麦肯单片机型号,也没有相应的开发工具——即使你说好的可以直接用PIC开发环境完成,那好歹你得提供一个麦肯专用烧录器的购买链接——我给钱,真的,不用你送,我给钱只要你卖就行,还有对应的驱动呢?

说实话,在这个搜索中,我不仅对麦肯的印象非常差,也包括这个收购它的汇春科技,实在过于儿戏,非常的不靠谱。

所以,如果不是想把这个有趣的帖子做一个典型,说实话,我是不考虑把麦肯列入“台系单片机厂商”之列的,至于它的产品,我大概只能说,除非我就是要找山寨一个基于PIC的现有产品,否则,我真的是疯了我才会去用麦肯单片机开发新产品。

8.十速&佑华

十速单片机,1997年成立。应该说,它是一个很老牌的台系单片机厂商。而且如果我们单纯看它早年的履历(止于2013年),我们会惊讶于一家“这么牛”的老牌厂商,为何如今,在内地会如此默默无名?实际上,不仅是在内地,我的意思是搜百度,即便你搜谷歌,都一样。

但如果我们稍微花点时间仔细一些看一遍它官网本身提供的信息,基本也能懂个八九不离十。

十速单片机在1997年年初成立后,很快就在当年5月就推出了首颗单片机,是4位机。实际上,在成立最初的几年里,它的发展确实还不错。至少,到了2001年,它就成了全台4位机出货量最大的厂商——当然了,它的这个数据来源哪里来的,有多准我们不好说,但这种敢写入官网大事记的消息,我们姑且相信它好了。

同样地,在这个时候,它也成了全球4位机出货量最大的前五大厂商——当然了,4位机我是非常陌生的,而且这辈子,如果不是特别造孽,我是不会去碰的。

但无论如何,能做到这一步,对于一家新厂商其实还是可圈可点的。并且在1999年3月的时候,它也顺势推出了8位机。

此后,一直到2013年,至少从它自己的大事记宣称,我们可以看出它的产品在不断地改进,新型号也不断地推陈出新,看起来相当厉害的样子,而且在2003年3月的时候它也开始申请上市——当然了,它至今,连兴柜都没成功进入。

这里有一点很奇怪的是,那么,2013年以后呢?为什么它的大事记自此就没了下文呢?

不管前面你写的是真的还是纯粹你善于营销自己......我就纳闷,那么2013年以后呢?难道你突然谦虚了?要知道,至今为止,并没有任何十速单片机被收购的消息。

其次,搜索一下市面上使用十速单片机的人,几乎没有看到任何真切的技术相关讨论,除了有一个人在各种求爷爷告奶奶的寻找会用十速单片机的人。

照例,我看了一下十速单片机的产品列表和相关的开发工具。

厉害了,产品列表还是有的,可是,所谓的开发工具,对不起,没有。我感觉了一下,好歹它曾经真的是出货量很大的,至少是4位机,就算是再简陋的编译器也总该是有的,那么,极有可能,它的意思就是,你要想拿开发工具就得专门发申请表格。

此外,在十速的官网上,除了一些没头没尾的相关视频教程外,你找不到任何例程——

我瞬间就对它失去了任何兴趣,更别提什么信心不信心,尽管,有人宣称,十速单片机便宜到了像废品论斤称的地步。

但是我还是多心看了一下它的产品系列,4位机就免了。从它的产品列表来看,它的8位机还有不知是什么的自有架构,以及标准的8051机型。既然是8051嘛,那自然也就是可以用KEIL C51,然而,还是那句话,一个连开发工具(我是说软件)都要申请的公司,你逗我吗?

与此类似的公司,还有佑华,全称佑华微电子,这也是一家成立于1992年的老牌小公司,从官网看,它的产品系列还相当广,数量看起来甚至有个好几百种型号,给人一种不亚于几个大厂的感觉。然而,当我想下载资料来评估的时候,纳尼?居然需要账号,而且这个账号并不是注册就可以的。

我试图给他们发邮件,回复倒是蛮有速度,然而,并没什么卵用。在我继续完成这篇稿子的两天里,依然如此——随后,我终于明白了是怎么回事。

9.新茂

至于新茂,其实已经不用特意去考究这家厂商究竟于什么时候成立,以及它有过怎样的发展历程。当然惯例我们还是看看它的产品线,它大概有100多个型号,而且,它算是台系单片机里比较早推出8051内核单片机的几家厂商之一。

但似乎无论从哪个角度看,这并不太适合做一个选择——哪怕你是那种“有明确产品需求,而且量非常大又对成本非常敏感的那些工厂客户”。

因为它自从2012年被昂宝电子收购以后,基本上也就没什么下文了,我的意思是,它的单片机产品没有什么新进展,也没有什么其他新产品新型号推出。相应的工具也停留在比较老的时间里,没有更新。

而昂宝是总部在上海的模拟芯片公司,它自己不做单片机产品,也没有要把新茂系列的单片机进一步发扬光大的意思。

故而,网上想搜索和它相关的讨论和使用吐槽,基本上,就是不用指望的了。

10.“千禧一代”:应广、九齐、纮康

最后,我们来说说台系单片机厂商里的诞生于2000年后的三个“千禧一代”。

最初知道应广,是因为在立创上经常看到它的物料。简单查了查,这家公司成立于2005年2月,最开始,因为前面提到的那些厂商的成立时间全部都是一九九几年,所以我有一种错觉,觉得这些是“新近几年的新厂商”,其实稍微想想,别说2005年,哪怕是2010年,到今天也有十年了。

和下面同样“千禧一代”的九齐相比,九齐成立时间稍微晚一年,但至今也有十四年了。九齐比较厉害的地方在于,它似乎颇受资本和行业的看好。2006年10月成立,尽管过了2年才首次推出第一款单片机NY5系列,但是第二年,2009年4月,它就获得了新唐的投资,而且投资幅度很大,增资幅度达到了当时九齐原有资本的一半——增资以前,九齐的资本大概有六千万新台币,而新唐一口气追加了三千万新台币。而后,2010年3月它在深圳成立子公司,尽管它一直到了2015年才上市,大概花了10年时间,算不上多快——好歹上市了,被新唐看中就是不一样,好歹人家笙泉还在兴柜待着呢。

而应广没有这样的好运。不过,相比于九齐——我只在少数几家九齐的代理和销售页面见到相关的介绍,与之形成明显对比的是,网上关于应广的讨论却相当的多。尤其还有人做了教学视频放在B站上,当然,我得说,这个视频或者说教程并没有做完。而且淘宝上还能找到专门卖应广的芯片和相应工具的店铺——尽管,明显不是官方店铺。

但种种迹象却表明,国内的开发者,对应广的兴趣明显浓厚得多。

稍微深入了解一下,这种浓厚兴趣大概率是来自于应广推出了几颗特别具有性价比的单片机,其中包括只要2毛的16脚单片机,这个价格着实亮瞎了我的400度钛合金近视眼,也刷新了很多人的“廉价单片机”的价格底线。我之前了解过16脚单片机,再默默无闻的小厂,按pin数算怎么着也要五六毛,而这个价格却低到只要一半,难怪会这么受关注。

虽然我并不想说便宜没好货,但这个变态的价格,对应背后的确实是这颗料在开发上的抓襟见肘,比如说,居然有人说,某款后缀173的芯片,居然不支持除法,甚至还有不支持乘法的......卧槽,还活不活了?

当然了,这个......不支持乘除法的应用场合,我是能想到,但是至于这么凶残吗?扣成本真的已经扣到了这种地步了吗?

也当然了,2毛这种价格确实太夸张了,有时我不免在想,如果真的做很简单的功能,那么,与其用十速的4位机,还是用应广的8位机吧。

当然了,应广的8位机或者32位机,其架构即非8051,更非ARM,不知道是什么架构,甚至好像不是RISC,别的方面不说,IDE肯定是要重新学的——当然了,都2毛了,都没乘法除法了,还去强求它用通用架构就过分了。

另外还有一家2007年成立的纮康——说实话,最开始,我连这个字怎么念都不知道。这是一个很小的厂商,它的单片机系列产品,8位+32位也不过就11个子系列,40个型号,和所有专攻专用领域的小厂一样,这个厂商的产品,至少看起来是有一定的吸引力的,它主打仪表和便携医疗产品。在万用表,近年特别火的众仪万用表,据说就是用的它的芯片。还有过年来因疫情引发的一波各种额温枪、耳温枪的各种火爆行情,然而除此之外,似乎也没什么存在感,基本属于可以忽略那种。

四个原则Checklist

1. 凌通不回邮件,佑华连资料都不让下

前面提到凌通,种种分析表明,这是一家实力、规模均属上乘,并且是可以和新唐比划比划的存在,但是,我对于它在国内的默默无闻感到非常费解。

于是我忍不住好奇,给它写了一封邮件咨询。讲道理,写那封邮件的时候,为了弥补自己其实没有什么真实订单的尴尬,我挺臭不要脸地把对方吹了一波,不过我发誓,我用到的大多数结论、文字都是我在前面写的关于凌阳的分析,应该说,至少能表明我是一个有心人吧,而且我还说明我的确是一个开发者并非只是媒体,然而......

几天过去了,至今我连一个回复都没有,也没有咨询我电话多少、贵姓、具体要做什么产品,有什么需求......虽然我知道自己没啥地位,但是,也实在是——我的头顶一万只乌鸦,“嘎嘎嘎”尴尬的路过。

至于佑华,前面提到过,在它的官网,连开发工具软件的下载都是要注册的,而且自己注册是没用的,于是我又写了一封邮件,讲道理,他们的回复倒是非常及时,我在工作日的下午两三点左右写的邮件,五点多的时候我就收到了回复。

然而,并没什么卵用,原厂隔空艾特了他们的一个代理商,然而代理商并没有理我,当然,也没有理他们——说实话,在以往的欧美日大厂的邮件里,哪怕是韩国搥子呢,我反正是从没见过这么没有地位的原厂的......嗯,他连在邮件里回复一下都没有。就这样过了两天,我愤怒地指责了他们一顿,然而,依然是原厂说了句:台系厂商走的代理制,我们会尽快安排代理和你联系.....然而,这个尊贵的代理商始终没有露面,傲娇而高冷。

讲道理,我还真的是想看看它的开发工具如何,好不好用,而不只是为了了解情况。因为如前所说,佑华的产品线相当丰富,而且是个相当老牌的厂商。

可是——很快我就不愤怒了,因为我突然明白了,也一并理解了我是不会收到凌通的任何回复这个事实的。因为它们火眼金睛地发现我即使不是那种白撞的,也不是那种有明确需求,有能让他们感兴趣的订单数量的真正客户。我顶多不过是一个有兴趣想试试他们单片机的扑该个人开发者而已。

这件事告诉我们,任何时候,只要有量你就是大爷,反之,如果没有量那就他是你大爷——当然了,明摆着还有这么多家更好的厂商选择,热脸贴冷屁股这种事我已经不做很多年了。

2. 合泰:少年,我很看好你哟

盛群...额,我是说合泰,是一家在国内知名度非常高的台系厂商,实际运用中,其知名度不亚于新唐,尽管它的规模无法和新唐相比——新唐毕竟背靠华邦。但由于合泰属于最早开拓内地市场的台系厂商,所以在国内,合泰恐怕是最广为人知的一个台系品牌,没有之一。

它在2001年3月就已经在上海设立公司,甚至早于同年5月才设立的美国分公司。并且随后在2002年10月,通过投资苏州金科集成,负责在大陆的生产和出货。几年后,它更是把原来设立在深圳盛扬半导体运营据点迁移到东莞,并改名叫合泰。嗯,合泰,就是Holtek,都不是什么亲生还是捡来的问题了,根本就是说,这就是本人。

如今,在淘宝上搜索合泰单片机,既可以找到编程器,也可以找到各种开发板,价格十分美丽——一看就是仿制的...我喜欢。数量不少,简直就不像一家“默默无闻”的台系单片机该有的样子,相信我,如果你也看到,一定会和我一样感动地泪流满面的——什么,你说去官网买正版e-Link?来来来,用正版JLINK的在下面回复一下。

在这里我忍不住要吐槽一下,不止台系单片机,包括普天下的单片机原厂,能说说为什么你们总是要限制开发板流出的数量吗?多做几千块真的会少块肉吗?

同时合泰多年来一直在举办“合泰杯”高校比赛,目的自然是去推广这个品牌和它的产品,从目前的效果来看,它是成功的。

一言以蔽之,盛群从一开始就十分重视大陆市场,也正是这种策略使得它可以与新唐在内地市场上同台竞争。

3. 不是ARM就是8051:新唐大法就是好

从开发者的角度来说,8051或者ARM这种常见的内核,最大的好处就是,我们无须单独学习厂商自己推出的不知道好用还是恶心的开发工具链,当然了,ARM就更好了,因为ARM可以用JLINK。

当然,如果要用它的8位机,那么就一定要用它家的NU-LINK了,不过新唐走的是当年ST有的路线——近年来,它的每一块开发板上都附带了NU-LINK,虽然听说有个LINK1、LINK2的区别,不过能用就行,反正免费的还要什么自行车啊?

而合泰、义隆等老厂也挺好,虽然它们因为成立时间比较早,有很沉重的历史负担,但它们都积极跟进这两个市面上的主流架构,而且价格也依然动人。

4. 阿尔法客户?我还不想进八宝山

说起来,大概是由于经常给厂商发邮件打电话都吃闭门羹的关系,所以在任何时候,我都不喜欢尝鲜最新出的芯片型号,无论是单片机还是其他外围芯片。

然而最近,我却因为一时麻痹,只因是一个同行的推荐,又因为是一个ARM Cortex M0内核的单片机,何况我对它的期待也就是替代STM8S003F3P6,完全没有什么特别的想法,看了看,哎哟还有例程库,当时感觉了一下大概没啥问题吧。然后就悲催了,随即我遭遇到了各种想都想不到的奇葩BUG——

其中最诡异的就是芯片手册明明写着该芯片的供电范围为2.5V到5.5V,然而我在用2.8V供电的时候,居然发现ADC的结果错的一塌糊涂。但是用了3V3就一点问题都没有——人家的最小系统就是3V3。

如果不是后来意外发现这颗料被力源代理,并找到了一个给力的FAE,得到了一套全新的SDK和例程,并震惊地被告知我拿到的样片都是当时流片的测试品......我早就把它扔下楼了。

当然,比起前文提到2011年时,阿莫论坛那个帖子对新唐刚推出来的M0内核的32位机的各种吐槽,这算是轻的。

其实以前还在前东家上班的时候,我也曾苦逼地主导过一次新产品的研发,当时那个PCBA上,包括主控在内,绝大多数物料都是新的,新的主控,新的AMOLED屏,新的RF收发前端,但因为当时公司每年的订单量足够的大,而当时的主控Ambiq Apollo又是一家新近才出现的厂家,它们正处在开拓客户的前期,所以对我们非常重视,真的可以一个电话就让他们的FAE从深圳赶过来,哪怕是他们在上海的原厂总部也一样。

不吹牛逼,当时,这颗料,它们在国内的两个最大的阿尔法客户,一个就是华为(GT手表一代就用了这颗料),还有小米,他们甚至想把我们公司发展成他们的第三个阿尔法客户,只不过,尽管当时我们是一家有一定规模的智能穿戴设备OEM厂商,但还没到这个地步,实在吃不下来这个量,但那时的服务绝对是杠杆的、让人怀念的,前面我说的什么让人家的FAE半夜11点在异乡广州的肯德基里吃宵夜,不是瞎编,说的就是他们......

嗯,我这人老实,瞎编什么的从来不会的。

可是,在我十年的职业生涯,也就这么一遭了。大多数时候我都是在小公司,或者我个人测试,出了问题,打电话发邮件都是没人理那种,微信里,我又是“大哥你啥时候有空回复我一下”,又是“没你我真的活不下去了”、“认真的,想要做什么都是可以的,除了捡肥皂”...

但一般都是石沉大海,最后我就是半夜电商一包烟,硬着头皮啃一堆不知道在说什么的英文数据手册,或者实在不行各种百度、谷歌、搜狗、Bing......要多凄凉就有多凄凉,无助而悲哀。

对这个问题呢,我想,我其实不应该太愤怒的,而是要重新认识自己,明明就是一个没地位的小散客,连茶位费都够不上那种,还谈什么给小费要求服务态度呢?

上篇回顾:

《台系单片机生存状态考:闷声发财的路人甲》

END

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