關(guān)注、星標(biāo)公眾號，不錯(cuò)過精彩內(nèi)容

來源：STM32

今年，ST發(fā)布的旗艦型STM32MP1主頻為800MHz，與2019年推出的主頻為 650MHz STM32MP1 入門級系列全引腳兼容，持續(xù)擴(kuò)展MPU產(chǎn)品系列。

在采用 MPU 開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，軟件起著至關(guān)重要的作用。代碼庫不僅僅是開發(fā)團(tuán)隊(duì)的成熟經(jīng)驗(yàn)積累，代碼庫的移植復(fù)用會(huì)為團(tuán)隊(duì)帶來很高的經(jīng)濟(jì)效益。例如，對于采用STM32MP1進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)的公司來說，在優(yōu)化軟件的同時(shí)，還能夠通過軟件移植快速推出產(chǎn)品。采用 MPU進(jìn)行開發(fā)的公司可以通過軟件快速更新其產(chǎn)品應(yīng)用程序，也就是說，開發(fā)團(tuán)隊(duì)先行推出產(chǎn)品驗(yàn)證市場，然后快速優(yōu)化，從而更快地降低成本、更迅速地改善用戶體驗(yàn)。因此，工程師在項(xiàng)目之初，必須認(rèn)真規(guī)劃產(chǎn)品快速更新的路線圖。

基于MCU的PCB設(shè)計(jì)，我們通常需要處理二到六層，雖然這樣的定制設(shè)計(jì)并不簡單，但至少是可行的；而MPU的PCB設(shè)計(jì)則要復(fù)雜得多。開發(fā)團(tuán)隊(duì)往往需要處理八層或更多層，還要應(yīng)付那極為復(fù)雜的電源管理IC，處理難度頗高的高速外部RAM。實(shí)際上，對 DDR 模塊進(jìn)行采樣，同時(shí)并行處理多達(dá) 32 路信號，以及由此帶來的開發(fā)難度，即使是最資深的老炮兒工程師，也要面臨非常大的挑戰(zhàn)。

ST最新提供DDR工具可以自動(dòng)輸出特定的配置參數(shù)，這個(gè)自動(dòng)配置功能是我們?yōu)楸M力降低MPU開發(fā)難度而設(shè)計(jì)的。與此同時(shí)，我們與系統(tǒng)級模塊（SoM）供應(yīng)商和系統(tǒng)級封裝（SiP）合作伙伴通力合作，確保工程師獲得有效幫助來解決這一難題。來自MCU世界的工程師必須明白MPUPCB設(shè)計(jì)是一個(gè)完全不同的怪獸。STM32MP1 有助于降低 PCB 成本，同時(shí)由于其0.5 mm / 0.8 mm 間距，通過避免過孔來減少 PCB 層數(shù)。

STM32MP1 有許多非常獨(dú)特的優(yōu)勢，其中之一就是系統(tǒng)級模塊（SoM）廠商和系統(tǒng)級封裝（SiP）合作伙伴支持MP1模組的生產(chǎn)制造，可提供出色的開發(fā)解決方案。來自 MCU 領(lǐng)域的許多公司和團(tuán)隊(duì),有時(shí)會(huì)過快地取消這些服務(wù)，認(rèn)為如果內(nèi)部處理設(shè)計(jì)操作，可以節(jié)省資金。然而，設(shè)計(jì)一個(gè)類似SOM的產(chǎn)品，由于需要DDR調(diào)諧并適配板級支持包，這樣復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)周期可能需要4-6名工程師至少4至6個(gè)月的時(shí)間。即使不計(jì)算相關(guān)驗(yàn)證和生產(chǎn)費(fèi)用，這樣的運(yùn)營方式將大幅推高成本。

某些團(tuán)隊(duì)可能不愿意與SoM或SiP供應(yīng)商合作，僅僅因?yàn)橛X得會(huì)產(chǎn)生高額的初始成本。但是在大多數(shù)情況下，通過雇傭一家公司來處理解決MPU固有的硬件復(fù)雜性，比從零開始設(shè)計(jì)制作PCB和開發(fā)板級支持包有更大的回報(bào)，我們要相信精細(xì)化分工。選擇"系統(tǒng)級模塊"的開發(fā)者，將獲得更多的技術(shù)靈活性，以及本地支持，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)經(jīng)過了批量驗(yàn)證。選擇"系統(tǒng)級封裝"的開發(fā)者，通常原因是產(chǎn)品需要適合空間受限的應(yīng)用環(huán)境。兩種情況，最直觀的受益是降低PCB設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本，并允許進(jìn)行四層板設(shè)計(jì)。因此，與SiP或SoM合作伙伴合作，團(tuán)隊(duì)得以專注于軟件和獨(dú)特功能的開發(fā)，這是項(xiàng)目規(guī)劃實(shí)施的重中之重。

公司可能的最大陷阱之一是沒完沒了地推遲產(chǎn)品發(fā)布。延遲發(fā)布的影響通常比人們預(yù)期的更具災(zāi)難性。慣常情況下，產(chǎn)品延遲發(fā)布，要么是因?yàn)殚_發(fā)團(tuán)隊(duì)沒有避開以前開發(fā)過程中踩過的坑，要么是沒有正確地分配項(xiàng)目投入。采用 MPU開發(fā)的初始成本有時(shí)高于集成MCU 的成本，但在策略方面，首次在市場上為客戶提供新解決方案更為重要。再者，MPU開發(fā)的軟件復(fù)用會(huì)容易得多，即使調(diào)整了硬件平臺，構(gòu)建用戶群持續(xù)更新設(shè)計(jì)也相對簡單；MPU項(xiàng)目通常在初始啟動(dòng)后，能夠更快地獲得投資回報(bào)，硬件和軟件的迭代更新也非常顯著。盡管開發(fā)周期有挑戰(zhàn)，任務(wù)艱巨，但回報(bào)更為直接。

很多時(shí)候，公司在進(jìn)行 MPU 項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，會(huì)誤判 Linux 版本的重要性。實(shí)際開發(fā)中，操作系統(tǒng)至關(guān)重要，而我們提供的OpenSTLinux版本可以滿足大量的開發(fā)和工程需求，該版本中針對各種例程的三個(gè)軟件包，為開發(fā)者帶來極大的便利。Linux經(jīng)過近三十年的發(fā)展，它的靈魂就是開源，也因此吸引了極為廣泛的開發(fā)群體，名目多樣的開源社區(qū)不僅可供開發(fā)者討論交流技術(shù)問題，其中的開源代碼也可以幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)快速移植。2019年，我們還發(fā)布了STM32MPUAndroid版本，讓開發(fā)者能夠快速開發(fā)基于Android移動(dòng)操作系統(tǒng)的三方應(yīng)用程序，熟悉Android的開發(fā)者將因此節(jié)省大量開發(fā)時(shí)間。

我們?yōu)?Linux 開源社區(qū)貢獻(xiàn)了大量代碼，也因此脫穎而出，我們還將保證廣泛的內(nèi)核支持。Linux 社區(qū)驗(yàn)證了STM32MPU的所有驅(qū)動(dòng)程序，我們支持類似 Yocto的項(xiàng)目，這類項(xiàng)目對在嵌入式系統(tǒng)上使用 Linux非常有幫助。另外，我們同時(shí)支持兩個(gè) Linux 內(nèi)核。雖然當(dāng)前的長期支持版本仍在修復(fù)和修補(bǔ)程序過程中，我們?nèi)詴?huì)通過升級和修復(fù)支持下一個(gè) LTS 版本。這意味著每個(gè)LTS內(nèi)核至少獲得兩年的支持，這樣公司就可以毫無后顧之憂地更新其操作系統(tǒng)內(nèi)核，而不必?fù)?dān)心報(bào)錯(cuò)時(shí)的安全缺陷或缺乏支持。

MPU 的成功是因?yàn)殚_源的靈魂、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的智慧，而提高效率的一個(gè)最佳方式就是與專家協(xié)作。因此，一個(gè)好的MPU開發(fā)商必須有很多合作伙伴來幫助工程師完成各種任務(wù)。2019 年，意法半導(dǎo)體的授權(quán)合作伙伴從 8 個(gè)增加到 27 個(gè)，在ST 合作伙伴計(jì)劃中，也有大量團(tuán)隊(duì)協(xié)助設(shè)計(jì)人員使用 STM32MP1。例如，我們的一些合作伙伴提供模塊來加速硬件開發(fā)階段，而另一些合作伙伴在圖形用戶界面做了很多工作，極大地簡化了在STM32MPU上創(chuàng)建圖形界面的門檻，還有些合作伙伴為用戶提供工程服務(wù)和培訓(xùn)。項(xiàng)目經(jīng)理在評估MPU或者選型時(shí)，都應(yīng)該考量這款產(chǎn)品聚合的社區(qū)生態(tài)及質(zhì)量，而我們?nèi)找纨嫶蟮纳鐓^(qū)用戶和越來越多的合作伙伴將堅(jiān)定你選用STM32MPU的信心。

當(dāng)我們展望新技術(shù)的未來時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)屏幕越來越普及，蓬勃增長的屏幕數(shù)量和種類正在改變這個(gè)行業(yè)。即使是最簡單的白色家電或工業(yè)系統(tǒng)也開始有一個(gè)酷炫的顯示器，并需要一個(gè)可以媲美手機(jī)流暢度的觸摸界面。嵌入式系統(tǒng)中的 GUI 應(yīng)用也呼之欲出，比以往任何時(shí)候都更加常見，逐漸成為電子產(chǎn)品的標(biāo)配。而伴隨著機(jī)器學(xué)習(xí)在邊緣端應(yīng)用的興起，用戶對聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品有了更多期待。微處理器應(yīng)用在小型系統(tǒng)上并不是新鮮事，但既要滿足更強(qiáng)大的圖形功能和更多的AI應(yīng)用，同時(shí)仍保持低功耗，開發(fā)者必須考慮采用 MPU來實(shí)現(xiàn)。

▲  觸摸處處有屏的新世界

STM32MP1 最為出色的特點(diǎn)之一便是其 3D 圖形 IP，可為人機(jī)界面（HMI）應(yīng)用程序創(chuàng)建流暢、復(fù)雜的高品質(zhì)圖形環(huán)境系統(tǒng)。采用我們的面向用戶界面設(shè)計(jì)開發(fā)的合作伙伴方案，可以令開發(fā)過程簡單明了、工程師獲得有價(jià)值的回報(bào)，同時(shí)也滿足了最終用戶的需求。

有一些公司開發(fā)微控制器解決方案已經(jīng)很多年，對于向MPU應(yīng)用遷移有很多顧慮，會(huì)覺得自己是外行，這樣的轉(zhuǎn)型會(huì)失去以往在MCU方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。STM32MP1可以化解這類用戶的焦慮，MP1并不要求開發(fā)者放棄 MCU。得益于STM32MP1的獨(dú)創(chuàng)異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)，除了兩個(gè)A7內(nèi)核，還有一個(gè)Cortex-M4內(nèi)核，它可以運(yùn)行RTOS，開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以復(fù)用電機(jī)控制等應(yīng)用程序，只需將已在其他MCU上運(yùn)行的電機(jī)策略和算法快速移植過來即可。而MPU帶來的高計(jì)算吞吐量、大DDR 內(nèi)存以及Linux 開發(fā)環(huán)境，與慣用的 MCU 應(yīng)用程序同時(shí)呈現(xiàn)，開發(fā)者可以更為順暢地適應(yīng)這種轉(zhuǎn)型。

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