Вопрос новичка о выборе семейства МК Опции

[dmmos]

Уважаемые форумчане, хочу помимо своей основной специальности (аналоговая эл-ка) научиться работать с МК. Опыта почти нет, только в институте 8 лет назад немного программировал PICи на ассемблере. Есть два вопроса:
1. Какое семейство МК выбрать для изучения
2. С чего начать, что почитать для самообучения.

Мои приоритеты критериев выбора семейства в порядке убывания важности:
1. Универсальность применения
2. Перспективность развития
3. Простота освоения
4. Широта возможностей, вычислительная мощность.

Всем заранее спасибо за внимание.

[GetSmart]

Начать программить на АРМе не составляет никаких трудностей. Достаточно знать самый минимум Си. Можно будет уже подрыгать светодиодом, что приводит в "безумный" восторг польшинство начинающих ембеддеров Си изучить гораздо проще любого асма. В моём окружении используются и армы и мспшки, причём где применяются мспшки очень часто возникают проблемы с недостатком быстродействия, недостатком рамы и флэша, хотя главный критерий их применения было низкое потребление. Всё зависит от задач. Но в перечисленных пожеланиях автора нет экономии потребления, так что АРМ без вопросов. Есть в кормпусах 8*8 мм, да и на любой вкус. Можно работать даже на низкой рабочей частоте с потреблением 10 мА если потребуется и в любой момент моментально переключиться на предельную скорость и поработать на ней с потреблением ~70 мА. Да и есть АРМы с одним питанием 3.3в.

Вобщем осваивать его одно удовольствие, ИМХО.

Сообщение отредактировал GetSmart - Apr 25 2008, 12:08

[dxp]

Начать программить на АРМе не составляет никаких трудностей. Достаточно знать самый минимум Си.

Если только С, то и изучения собственно процессора не получится. Тут нужно именно на низком уровне повозиться, чтобы прочувствовать железо, фичи процессора, как методы адресации, переходы и прочее, чтобы четко представлять себе внутреннее устройство и в дальнейшем грамотно оценивать вновь изучаемые платформы.

У меня в активе под десяток семейств процов, не считая древней экзотики, поэтому думаю, что важнее не изучать процессор как таковой, а изучать методы решения задач, т.е. построение и реализацию алгоритмов. Этому можно учиться и на РС, причем именно на ней это легче всего, особенно если есть старый комп и на нем DOS .

Не надо путать и мешать в кучу изучение методов программирования и изучение собственно процессора (для embedded применений).

А дальше уже выбирать проц. Если задачи типа управляющих, быстро дрыгать ножками - недурны быстрые 51-вые от Silabs, жрут они немного, примерно как MSP, и АЦП/ЦАП на борту отличные. Если считать надо побольше - ARM, если считать еще больше - для автономных устройств идеальны MIPS, а когда потребление некритично (есть розетка) - практичнее PC (x86) ничего не придумано, готовых плат за разумные деньги вагон.
Все программится на С, ассемблерные кусочки выносятся в отдельные процедуры.
АVR особого смысла не имеют ввиду довольно бедной периферии и неадекватных цен (выше ARM, где есть конкуренция).
MSP на деле хороши только удобством программирования на ассемблере, но сегодня это (писание на асме всего кода) для почти любой реальной задачи становится непозволительной роскошью. Развитие 430-тых у TI - далеко не приоритет, поэтому и идет оно медленно, никакого сравнения с Silabs, к примеру.

Опять не надо путать процесс изучения и применение. х51 плох тем, что у него слабые средства для поддержки того же С - косвенная адресация (всякие режимы со смещением) и адресная арифметика очень слабы. А это крайне важный момент для эффективного использования современных методов программирования. Остальные процессоры значительно сложнее по внутреннему устройству - зачем грузить человека, впервые начавшего изучать embedded процессор, лишними деталями реализации, которые не имеют никакой принципиальной важности для процесса изучения. Изучаемый процессор должен иметь тот минимум средств, который необходим, и ничего лишнего. Вот по этому критерию MSP430 рулит лучше остальных. Имхо.

[defunct]

Остальные процессоры значительно сложнее по внутреннему устройству - зачем грузить человека, впервые начавшего изучать embedded процессор, лишними деталями реализации, которые не имеют никакой принципиальной важности для процесса изучения. Изучаемый процессор должен иметь тот минимум средств, который необходим, и ничего лишнего. Вот по этому критерию MSP430 рулит лучше остальных. Имхо.

Да что Вы заладили, MSP да MSP. Ну что в нем такого?
FET на коленке не собирается, придется пошаманить, все же не 5 проводков и риск спалить МК сразу - есть. LPT уже отмирает и единственная замена MSP-FET'у - USB-FET, который стоит столько же сколько и J-Link. Только разница в том что J-Link покрывает туеву кучу процессоров разных производителей, а USB-FET только MSP. Документация составлена плохо - стиль изложения сложный для понимания, такое впечатление что документацию составляли китайцы или вьетнамцы.

Стоит MSP дорого, производительность невысокая (8-Mhz в сравнении с 50-100Mhz ARM7 - это почти 0). Требователен к питанию, палится на раз. Периферия построена криво. Без бубна в некоторых моментах не разобраться. Да и какой смысл переплачивать за чип основная фича которого (микроэнергопотребление) не нужна?!

Понятно, что для Вас имея немалый опыт за плечами и конкретную нишу задач, MSP показался удобным, и простым в освоении. Но если же начинать с нуля, то MSP это очень плохой выбор.

Мое мнение таково - если начинать разбираться, то идти Вашим путем - вначале AVR по критериям:
- грамотно построенная, правильно преподнесенная, отсортированная и ориентированная на начинающих документация от производителя.
- легально бесплатный компилятор C/C++.
- качественное и бесплатное ПО от производителя (IDE - совмещающее отладчик, транслятор с ассемблера, симулятор, программатор, редактор исходников и мастер создания проектов на C/C++.)
- большая подборкой примеров и готовых решений.
- нетребователен к питанию (диапазон питающих напряжений 1.8..6V, выдерживает крактовременные пульсации до 10V). (для человека привыкшего работать с аналоговой частью этот критерий важен).
- дешевизна и доступность.

Купив 2 Mega16 первым же проектом в освоении AVR может стать "сделай сам JTAG-ICE", итого на первом MK готово средство отладки попутно изучена базовая схемотехника этого МК, на втором - уже свой первый проект.

Если плюнуть на средства отладки, то 5 проводков от LPT без всяких адаптеров, хватить на то чтобы напрограммировать и наиграться с AVR вдоль и поперек не опасаясь за то, что что-то сгорит.


ARM и MSP на мой взгляд по сложности освоения одинаковы, поэтому если выбирать между ними (цена отладочных средств для целенаправленного человека ничего не значит, все же игрушка для себя любимого) то однозначно ARM и J-Link ибо перспективнее быстрее и "прямее".


PS: извините что несколько с опозданием, но стирать уже не буду...

PPS:

Главное преимущество ARM7 - его низкая цена при приоизводительности среднего уровня.

Есть еще одно неоспоримое преимущество - совместимость кода и подобие архитектуры с ARM9 / 11, а это перспектива быстрого перехода на более мощные процессоры. (полная переносимость кода снизу вверх).

Чего к сожалению нельзя сказать про тупиковые ветви "вещи в себе" - PIC, AVR, MSP и BF да и все остальные здесь названные.

[dxp]

Да что Вы заладили, MSP да MSP. Ну что в нем такого?

Я не более заладил, чем оппоненты про AVR да ARM.

FET на коленке не собирается, придется пошаманить,

Все собирается, не нужно вводить в заблуждение. Лично собирал на макетной плате за полдня. Примерно то же самое, что и STK200, который я использовал примерно в то же время для программирования AVR через замечательный программатор AVReal. Или почти тоже, что и ByteBlasterMV. Кстати, шлейф к ним использую один и тот же.

все же не 5 проводков и риск спалить МК сразу - есть.

Это миф. Ни разу ничего не палил. Ни я, ни коллеги. И впервые об этом слышу сейчас от вас.

LPT уже отмирает

Он уже много лет все отмирает, только вот что-то никак не отомрет. Мы про сейчас говорим, а не про светлое будущее. Сейчас и в обозримом будущем все есть.

Документация составлена плохо - стиль изложения сложный для понимания, такое впечатление что документацию составляли китайцы или вьетнамцы.

Документация сделана замечательно. Есть, с чем сравнивать (например, AVR). Надо просто понять, как к ней подошли ее разработчики. А подошли они следующим образом: есть толстый мануал на семейство, где описаны ядро, модули периферии. Все эти вещи - общие на все семейство, и при желании использовать другой процессор из этого-же семейства, не надо снова изучать сотни страниц. На конкретный чип есть Data sheet, который по объему небольшой и в нем описаны конкретные моменты, присущие данному кристаллу (объем памяти, какие периферийные модули содержит, электрические характеристики, разводка пинов и т.д.).

Для сравнения возьмем ваш любимый AVR. У него на каждый кристалл идет полная Data sheet, в которой описано фсе! На первых AVR размер оной доки был порядка 100+ страниц. Далее объем рос. На меги типа 16 его размер уже более 320 страниц. Далее, берешь какую-нить модификацию МК и, как грицца, "найдите пять отличий" в более, чем 300 страниц почти одинакового текста!

Для сравнения - на MSP430 этого делать не надо. Общая часть вынесена в User's Guide (тот самый толстый мануал - порядка 450-500 страниц), а сами даташиты - страниц по 80, большая часть, которых занята таблицами с характеристиками. Уж что ни говорите, а ориентироваться в этой доке куда проще и легче.

Написана дока тоже хорошо. Все внятно и конкретно. Возможно, вы по AVR-ной привычке пытались из даташита понять про устройство MSP430. Если так, то это просто ваша ошибка. У многих фирм дока делается по схеме "Мануал + даташиты". Если объем больше 100 страниц, то этот способ рулит. ADI тоже на свои процы делает так - скажете, у них тоже плохая дока?

Стоит MSP дорого, производительность невысокая (8-Mhz в сравнении с 50-100Mhz ARM7 - это почти 0).

Смотря с чем сравнивать. И стоимость МК далеко не всегда доминирует при выборе. Кстати, МГц уже 16. С ARM7 сравнивать не надо - когда АРМ научиться столько же потреблять энергии, тогда и посравниваем. А то давайте ваш АРМ7 сравним с Blackfin'ом? И по скорости, и по потреблению. Фин его порвет тут лехко. Но я не считаю это основанием полагать, что Blackfin лучше, чем ARM7. Это разные процы и у них разные ниши.

Требователен к питанию, палится на раз.

Тоже миф. Ни разу не спалил ни одного МК. Горелые видел - например, недавно юный коллега спалил - подключил осциллограф, который был подключен к осветительной сети (рабочую сеть выключали, он временно переключился на осветительную, а обратно потом скоп забыл переключить), в итоге перекос по земле (полсети) пролез через МК, тот ниасилил. Но считать этот случай признаком слабости МК - неправильно. Тут любой проц имел полное право "боты завернуть". В целом перегруз держит нормально. И 5 В на вход подавали по ошибке (с ПЛИСки), и статикой в ПП било не раз, ничего фатального не случалось - максимум эмулятор отваливался, требовалось питание перекинуть.

Периферия построена криво. Без бубна в некоторых моментах не разобраться. Да и какой смысл переплачивать за чип основная фича которого (микроэнергопотребление) не нужна?!

Про кривизну периферии - в студию. По сравнению с AVR так мспшная просто образец. И по замыслу, и по возможностям - сравните хотя бы модуль USART или модуль АЦП.

Насчет энергопотребления - это только одна из фич. Я смотрю на проц в целом. Очень простой, сбалансированный и приятный в использовании процессор.

Понятно, что для Вас имея немалый опыт за плечами и конкретную нишу задач, MSP показался удобным, и простым в освоении. Но если же начинать с нуля, то MSP это очень плохой выбор.

Я на него перелез с AVR, на котором я к тому времени сидел уже года 4 очень плотно, имел много проектов, наработок, и AVR меня почти устраивал. Но познакомившись с MSP430 не смог устоять перед соблазном. Не жалею.

Мое мнение таково - если начинать разбираться, то идти Вашим путем - вначале AVR по критериям:
- грамотно построенная, правильно преподнесенная, отсортированная и ориентированная на начинающих документация от производителя.

Про доку - см выше. Кстати, есть замечательный перевод фирменной доки на MSP430. Ссыку давал.

- легально бесплатный компилятор C/C++.

Все то же самое. С ++ чуть похуже, но парни недавно победили. И что-то мне подсказывает, что ++ на МК для начинающего - не совсем то, что ему надо сей момент.

- качественное и бесплатное ПО от производителя (IDE - совмещающее отладчик, транслятор с ассемблера, симулятор, программатор, редактор исходников и мастер создания проектов на C/C++.)

Это вы про студию, что-ли? Вот уж нафиг. Давно забросил и больше с тех пор и не пользовался... Особенно, наверное, мастер создания проектов рулит.

- большая подборкой примеров и готовых решений.

Это все есть, тут нечем удивить.

- нетребователен к питанию (диапазон питающих напряжений 1.8..6V, выдерживает крактовременные пульсации до 10V). (для человека привыкшего работать с аналоговой частью этот критерий важен).
- дешевизна и доступность.

За 5 В питания - поинт засчитывается. Если кому актуально. Но я так уже и забыл, когда у меня было 5 В. И в округе никого не знаю, кто бы сидел на этом. Т.ч. преимущество есть, но оно сомнительно в смысле аргумента при выборе.

Купив 2 Mega16 первым же проектом в освоении AVR может стать "сделай сам JTAG-ICE", итого на первом MK готово средство отладки попутно изучена базовая схемотехника этого МК, на втором - уже свой первый проект.

Да уж, видел я этот JTAG для AVR своими руками. Вот тут уж точно на коленке не сделаешь - как минимум ПП надо делать. Поглядел я не это и не вдохновился.

А уж для начинающего это устройство достаточно непростое, и начинать с него, мягко говоря, не разумно.

Если плюнуть на средства отладки, то 5 проводков от LPT без всяких адаптеров, хватить на то чтобы напрограммировать и наиграться с AVR вдоль и поперек не опасаясь за то, что что-то сгорит.

Да, только вот потрохов не видно. И удобство отладки, так сказать, альтернативное. Уж никак с FET'ом не сравнить. Кстати, LPT'шный FET и работает пошустрее чем дорогущий JTAG-ICE mkII. И поустойчивее.

ARM и MSP на мой взгляд по сложности освоения одинаковы,

На ваш взгляд. А на мой - MSP430 не сложнее AVR в освоении. И даже проще, благодаря наличию копеечного средства отладки, более простой, логичной и прямой архитектуры.

PPS:

Есть еще одно неоспоримое преимущество - совместимость кода и подобие архитектуры с ARM9 / 11, а это перспектива быстрого перехода на более мощные процессоры. (полная переносимость кода снизу вверх).

Про переносимость - очередной миф. Уже одно то, что наборы периферии в ARM7 от разных производителей различны, уже никакой переносимости не получается. А если писать на ЯВУ, то и портирование между платформами ничуть не сложнее, чем между армами от разных фирм. Единственное, что дает одно и то же ядро - проще изучить МК другой фирмы, т.к. не надо изучать новое ядро. А разница между ARM7 и ARM9 куда больше, чем между ARM9 и каким-нибудь шустрым DSP. У ARM7 и ARM9 общее только название. Примерно, как AVR и AVR32.

Чего к сожалению нельзя сказать про тупиковые ветви "вещи в себе" - PIC, AVR, MSP и BF да и все остальные здесь названные.

Однако любой из них по ряду параметров уделывает ARM7, что никак не может представить АРМ как универсальную и полноценную альтернативу им.