微控制器技術與應用論壇專刊 快速成長的32位元微控制器市場

安謀國際科技(ARM)市場行銷經理陳洛在他的演講中分享他對32位元微控制器的市場分析。他指出目前市場上有8位元、16位元和32位元等微控制器，被廣泛應用在工業、電源、醫療、馬達控制、消費性電子及汽車等領域，其中32位元微控制器近年來一直穩定的成長，而ARM在市場上以每年2.4倍的速度加速成長，以成為隨處可見的核心。

陳洛表示，對於這些產品製造商來說，他們會希望透過軟體IP來提升附加價值，並在新興市場(如中國大陸、印度)設定全球軟體團隊；對於產品，他們愈來愈重視節能的綠色要求，以滿足國際性的規範；同時也更重視人機介面的設計，強調直覺性的使用介面操作；會提供廣泛的有線及無線連結功能(如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee)。此外，由於軟體的需求提升，對記憶體的容量要求也不斷增加。

要滿足這些產品開發趨勢，32位元微控制器具有明顯的優勢。陳洛指出，32位元微控制器特別適合愈來愈複雜的軟體功能，但用戶必須慎選其核心，其中最主要的考量是此核心是否具有一致性的架構，讓軟體及工具編譯工具鏈能夠重覆使用，而這也是ARM核心廣泛被微控制器供應商所採用的原因。ARM為嵌入式的開發提供了1個標準平台，讓開發者的既有軟體設計心力能夠獲得保障。

ARM的Cortex-M處理器就是專為微控制器而設計的核心，提供了廣泛的軟體開發工具和RTOS支援。整體來說，ARM微控制器上除了ARM核心外，還提供了on-chip記憶體、中斷系統、計時器、JTAG除錯、電源管理、RTC，和各種傳輸介面、A/D及D/A轉換器等等功能。

陳洛表示，目前在設計上最常見的挑戰，就是軟體設計的複雜度不斷提升。廠商除了愈來愈要求透過軟體來提供更多的功能，更希望利用軟體來彌補硬體的不足之處，而這也是造成驅動軟體成本升高的主要原因。然而，電子產業發展至今，軟體元件之間的交換仍不是件容易的事。ARM為此提出了所謂的CMSIS，也就是Cortex微控制器軟體介面標準(Cortex Microcontroller Software Interface Standard)。

此標準的推行有三大目的：降低複雜度、提供產業適用的廣泛性程式化標準，以及對夥伴關係及創新的支援。在降低複雜度上，ARM希望透過暫存器介面來存取簡單的週邊功能，並保證程式碼能透過C語言編譯器有效地產生；在提供產業適用的廣泛性程式化標準方面，要確保一致性的週邊存取方式、採用物件導向的程式化技巧，並與安全性要求相容；在對夥伴關係及創新的支援上，支援對象包括晶片、工具和中介軟體的夥伴，允許週邊功能的差異化與創新，讓授權更容易，並接受新的軟體商業模式。

陳洛最後指出，ARM在微控制器領域已建立起龐大的生態體系，目前全球已有超過4萬人參與ARM-based MCU論壇。這對OEM及晶片供應商來說，都是相當樂於見到的事。