單晶片系統應用

從開始學單晶片至今，已經超過十五個年頭了...（哇...不小心就透露了自己的年紀了！）

這十幾年來剛好也歷經了台灣半導體產業的盛世時期，也實際參與了許多包涵單晶片的SOC的

IC 開發工作，當然啦，後來，還有機會搞了那顆號稱多核心的FPPA的開發及推廣。

所以啦，還算是有一些小小的心得與感觸啦。....

但為什麼說是『盛世時期』呢？！...因為，真的這一兩年來，就真的沒有那好的光景了。

您說呢？！現在您要在做單晶片微控器，您要如何去扭轉市場對於單晶片的傳統觀念呢？！

現在的工程師也沒有多少時間來學一個全新的單晶片了...（多的時間我不會拿來逛網路喔？！）

而要學我也學像ARM這種跟得上時代的東西啊...更不用說像是8051 這種8 bit 的老古董了。

那天在大陸的台商IC設計公司裡跟朋友聊，他們明明要找個寫6502 的系統工程師。

人家大陸年輕人一聽到 6502 就差點沒昏倒，人家就直接擺明說：我來就是要玩ARM這種32 bit的，

如果是要寫 6502 的話...那就對不起...他會另外再找別的公司。

您看：現在人家大陸工程師都已經比我們還挑了。您還想搞什麼奇怪的單晶片？！

更別奢望要人家去學什麼組合語言了....他不為現在想，也得為未來想一想啊？！

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那我們就又從一個觀點來說...以一般IC設計來說：還是以所謂的成本考量啊...

一般IC的設計的成本分析來說，有兩種方式：一種我們稱為 Pad Limit ，

就是說...您晶片的面積被每一個I/O Pad 的大小給限制了...如果，您的單晶片是要包成

以前那種 40 pin 的話...您光這40 根 I/O Pad 就把您的IC 晶片給撐大了！

但是，您的IC邏輯卻又沒那麼東西可以塞在這 40 pin I/O PAD 的面積裡的話，

那就有點給他浪費了！....不符合成本觀念。

而另一種剛好反過來...我們稱為 Core Limit ，就是明明您沒有那麼多I/O Pad ，

但您IC邏輯的面積卻又多到I/O 都擺不滿周邊面積....一則表示您的設計功力不好...

也有可能您IC的設計架構有點給他不搭嘎...這兩種過與不及都不是很好！

所以，如果，當您拿到一個單晶片時，您會抱怨說：怎麼程式容量這麼小？！...或是，

怎麼I/O 腳數不夠用呢？！...原因：無非就是這兩個問題在作祟。

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但很明顯的：這年來，單晶片是比較傾向往所謂的少 I/O pin 方向在走。

一則也是為了一些產品價格上的競爭力。（因為包裝成本本身也是一個成本，

還有是在系統加工上的成本...當然還有現在的系統也是標榜是越作越小啦！您搞一棵40 pin 單晶片，

人家還以為您是 32 bit 的ARM呢...人家ARM也有出 48 LQFP 的小包裝IC啊！）

所以，我們可能會認為單晶片應該會被所謂的 Core Limit 給限制了...

哈～哈～...不一定！因為IC晶圓本身的製成技術也是一直提升...

我們原本以為會因為Core Limit 會讓IC本身沒有多少邏輯功能增加（像是一般所謂的

UART ，SPI或是 I2C 甚至 PWM ...ADC...等周邊電路）...

所以當初人家FPPA才會覺得他們的單晶片有機會啦...（因為他們覺得小I/O pin Count 的

單晶片就比較有所謂周邊電路支持！用軟體去造周邊很有產品競爭力！）....

但是呢？！真的，這一兩年來高階IC製程的出現...也可以讓一些小 I/O pin 的單晶片也可以做到

許多支持的周邊啊！...您看這幾年PIC 在20 pin 以下的單晶片的周邊電路支持度也都大幅增加。

我開始推FPPA時，還號稱14 pin 以下的很難找到 有支持UART的單晶片微控器。

但是這幾年來真的完全改觀了...更不用說：人家不只是小Pin count 包裝有完整的周邊電路，

（像多組的ADC啦...UART...I2C/SPI ...還因為高階製程，CPU時脈還可以操到 20 MHz 甚至

40 MHz以上呢！）而且還支持Flash程式重複燒寫...還有完整的開發平台與高階語言支持。

（就連Silicon Labs 的8051 除了一般周邊電路之外，就乾脆也把ICE仿真器的Debug 介面

全做進IC裡！...您就可以想想人家的邏輯周邊電路可以縮到多小了吧！...

PS:以前台灣作單晶片還要搞一棵ICE專用的大大IC呢！---因為還要支持外掛memory ...I/O 增加）

都大大的縮短了工程師開發時程。因為：這很簡單...上述的論點...如果您的8 bit 單晶片還這麼不上道。

人家年輕工程師全都會跑去寫 32 bits 的ARM了！...您自個兒就留著當科技界原始人了。

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其實，版主本身寫了這麼多年的單晶片也算是原始人了...也慢慢的覺得不應該在生命浪費在

這些有點被時代潮流給淘汰的洪流中了...寫程式嘛...無非就是賣程式賺錢啊...

您幹嘛整天還在那邊辛辛苦苦的磨一些組合語言呢？！....

現在連一般PCB的打件廠老闆也都懂得跟您談所謂的"性價比"。....

一棵MCU嘛...您要用多少錢？！要花多少時間來完成一個系統？！...

難怪，連在大陸的台商IC設計公司的主管跟我說：...Chamber 啦...時代不同了啦...

如果，連大陸工程師都擺明跟您吐嘈說"...您們公司還在推新8 位元的MCU 喔...

還要我來寫"匯編"程式（組合語言）喔？！...您公司會不會倒啊？！...我也沒興趣搞這些呢..."

---下回要找大陸工程師寫組語...真的得去大西北找了啦！...

如果，您也是在寫單晶片程式的...不知道您的看法與想法呢？！...

歡迎也提出分享！...謝謝！