MCU 系統應用的世代交替

最近過年期間，好不容易可以靜下心來，好好地在重拾MCU 系統應用的樂趣。

當然，最重要的是：人又老了一歲了，去年底我的小孩也都上大學了，我跟賈老師

也可以過著比較輕鬆一點的生活。我們之間也都多了許多自己的時間了。

談白講，對我這種年紀的人來說，也沒甚麼資格可以再談論甚麼MCU 了。

只不過，剛好今年過年時，也把自己家裡 MCU DIY的小空間做一個大清倉， 

(前方是兒子玩音響套件DIY 的區域，留給他自己整理....)

把以前不小心收集到的一些 MCU 系統做一些整理：包括林老師之前的Flag51啊或是

其他所謂的學習板等等，就全部清空當廢棄物全進了回收場了。

道理很簡單：因為過去這些東西，都已經被許多模組化的產品所取代了：

Arduino 、Raspberry PI 等等。所以就只剩下兩個整理箱關於Arduino 、Raspberry PI 等的

東西雜物。我想就算年輕一代的應該也不會像我們以前那樣子從最簡單的單晶片基礎

辛苦的起步。我也不贊成。畢竟現在MCU 系統已經不是我們以前那個環境了。

不需要像我們以前一樣，也不要有一樣的包袱，世界正在改變，要用不同的角度看世界。

這也就是人家Arduino 、Raspberry PI 等會成功的地方。

而我這種年紀的人還能做甚麼？當然就是自己找樂趣了囉。或是整理一些東西來做一些

可以傳承的工作。傳承就只能靠機緣了，因為有時你肯教，別人也未必肯學，包括自己

的兒子们。這也沒有甚麼不對的。就連我自己：當初從小跟著自己老爸當冷作西工學徒，

長大去唸了大學，還不是走了自己的人生道路嗎？只是老爸死得早，眼不見清心一點。

我也常反過來勸賈老師。昨天傍晚夫妻倆就跑去新竹有名的竹山意麵吃個一百多元就打發

晚餐了。同桌無意間聽到另一對夫妻提到某人在清大電機所唸碩士班，甚麼教授比較嚴苛，

要唸三年，是搞類比IC 設計的~出來我就開玩笑跟賈老師說：我很想吐他嘈，我自己大學

同學在清大電機所搞磁浮PID 控制系統，還都不是電子電機科班出身的，碩士一年，外加

博士班三年就畢業了。我自己在園區也認識一大堆搞類比IC 設計的清交畢業優秀工程師，

也從來沒聽到說有特別要唸三年的？換個角度說：現在如果還有教授跟學生說：你跟我

做研究唸碩士班，一定要唸三年。你看這個教授會收得到學生？頭殼壞去？

(更何況我小舅子在國立大學研究所就是念RF 設頻IC 設計的~也是兩年畢業，現在在園區

IC 設計公司轉念做系統應用，賣肝一樣做得很幹啊~有甚麼比較可以拿出來講的？)

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所以還不如自己找點樂趣的事來做吧。

首先是所謂的八位元的東西，這個東西也沒啥好說的，我想除了ASSP 產品外，一般標準

八位元的MCU　應該就是那樣子了吧，我想世界上應該沒有甚麼大公司或團隊想再去開發

甚麼新的八位元MCU 吧，包括自從我N 年前搞八位元多核心，也是證明如此一般而已。

至於那些所謂的ASSP 產品來說：IC設計或系統應用也不是主要問題，主要還是生產銷售

如何完善吧？更重要的是：往往是一個月做了幾KK 然後營業額或毛利就得好好的精打細算，

成本會計控管永遠是遠遠比IC設計或系統應用來得重要。就算我這種搞系統應用的老鳥想做

人家也不想讓你做，沒菜錢(台語)。

所以啦~MCU 市場就是兩極化， 一個就是不值得老是拿出來講的八位元市場，(因為連資金

投資市場肯定也沒人願意花幾秒鐘聽你說甚麼的~)；另一個當然就是高階 32 Bits 的MCU。

對我這個唸航空科班出身的。最火紅的系統應用產品當然就是UAV 無人機市場了。

連我那個鮭魚同學也跑去搞了一個台灣無人機協會(TUAV)。

當然這個東西對我來說：就是樂趣而已，因為一些園區的老同事大家一起哈拉時就開玩笑

說：台灣園區搞的東西，常常是大陸追著我們跑，只要東西搞出來，台灣就沒得搞了，

換個角度說：如果是大陸先搞出來的東西，目前你有看過有甚麼東西是我們台灣還可以

去追大陸的？無人機就是一個很明顯的產品與市場。

只是基於對於MCU 研究樂趣的我來說：就只想了解一下無人機是用甚麼MCU 而已。

答案就是一大堆如 Arduino 般的標準公版，用的幾乎全都是 ST 的STM32 系列的 ARM。

所以我就花一點時間就以我個人觀點來搜尋整理一下目前MCU 產品市場。

首先我發現ST 官方網站於MCU 產品說明做得最簡單明瞭，也最容易查詢：

至於 NXP 、Renesas 及Microchip 都可能因為分別合併了 Freescale 、NEC及Atmel 之後，

還處於整併資源的過程，官方網站上的產品分類說明都還是有點亂。真的不容易整理清楚

的看到我想看到的產品資訊。 而我最早剛離開八位元多核心團隊時，也曾經接了一個

外包案時，當時在2007 年就有接觸 STM32 的產品與開發平台了，對它原來也不陌生，

而此時看來更完善與更強大了： 在此我就特舉幾個它主流型號(Mainstream)來說：

說真的~對於那個 STM32F3xx 以上的東西，對我這一種搞八位元的LKK 來說：我還真的

不知道要寫甚麼東西碗糕，才可以用到這麼高檔的東西，外加系統韌體在裡面？

至於你要跟我說：塞個OS 啊！這又是另一個故事了，待會兒再說。

我們先以我這一種LKK 資深工程師來看，若以一般MCU 來看，這些號稱新一代的MCU 

來說：動不動就給個 USB 介面，看來USB 幾乎就成了這一級MCU 的標準配備了。

看來我當初苦心撰寫說明的USB DIY 看來還是有一點用處。

當然啊~我也有實際去一般網路購物平台查過這些MCU 單價，以最小那一種傳統小包裝

的MCU 來看，的確是跟傳統八位元MCU 差不多了，至於你要說低於十元，我是沒興趣

跟別人鬥嘴了。因為如果你覺得搞個系統之後，你每一個就只是在 10 元之間那麼在乎

毛利率的話，我想可能你要再換個系統產品考慮了。

當然啊~我覺得這些32 Bits MCU 的廠商，並不是說一定要拿這種小包裝，低售價的產品

來搶八位元MCU 的市場，而只是認為你既然都可能用了一般32bits MCU 之後，也熟悉

這些產品的開發平台與系統架構後，你可能突然有個小東西也要順便搞一下，那就不用

再跑去別的系統開發平台了，就直接引用相關低價產品。至少以我來看：我就是會這麼想。

對系統工程師們來說：哪有那麼多美國時間，天天換開發平台，換不同的MCU 在那邊搞？

光這一點我就覺得 ARM 算是很成功的產品企劃與市場思維。

就連我自己也想，我自己也想去玩玩 32 bits MCU ，但萬一我一上手後，可能就再也回不到

八位元的環境了，就跟當我從組合語言到C 語言，到 Keil 開發平台一樣，就回不去了。

 更何況這些 MCU 大廠都有提供簡易上手的 Code Generator 的開發平台，在系統規劃上

讓你很好上手，我在去年也有花一點時間去玩過類似的MCU 開發平台，真的很棒，

也就是為什麼：我在整理我的 MCU DIY 小房間時，看到以前那些MCU 開發小板子就

毫無懸念的全往回收箱丟了。那怕是一塊PCB 小空板子，也絲毫不留戀地丟棄。

講難聽一點：隨便拿個 Arduino Mini 都比這個強。

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好了，關於簡單MCU 的東西就交代到此，接下來就是另一個故事了：那麼強大的MCU

當然就要搞個 OS 作業系統在裡面啊。那麼難道你還要弄個 32 bits MCU 開始寫起嗎？

市場也會告訴你：不用了，因為一樣很便宜的：Raspberry Pi 跟你說：你也不用辛苦了啦。

以下就是經過幾代 Raspberry Pi 的改進：

我們在最一代的Raspberry Pi 規格看到的，還以為是一台PC 的規格書呢。

只要一塊板子可以接的東西是甚麼？

看不懂？太複雜？我就引用市面上一本書的內容來說：

(書上左下角是另一片 Raspberry Pi Zero 。只要美金 5 塊錢，還賣到缺貨。那是我兒子

買來在玩的。我不會了。也不想花太多時間去玩，除非真的太閒了)

我跟你說：這本書不管舉甚麼例子，從頭到尾就是以下這張系統架構圖：

書中的目錄：

Chapter 1 嵌入式系統

Chapter 2 作業系統
Chapter 3 計算機網路
Chapter 4 基礎電學
Chapter 5 電路學
Chapter 6 程式設計
Chapter 7 GPIO應用-基礎篇
Chapter 8 GPIO應用-數位輸出與輸入
Chapter 9 GPIO應用-串列周邊介面
Chapter 10 GPIO應用-類比輸出與輸入
Chapter 11 GPIO應用-感測器
Chapter 12 GPIO應用-馬達控制
Chapter 13 GPIO應用-家電控制
Chapter 14 多媒體概論
Chapter 15 訊號處理
Chapter 16 影像處理
Chapter 17 視訊處理
Chapter 18 電腦視覺

我說前十三章節，應該不是這個系統平台要說的，而後面幾的章節也不是一般MCU 可以

隨隨便便就可以說玩就玩的，哪怕你隨便拿個 32 bits MCU 就可以，因為重點不是硬體，

而是有太多軟體與系統的功夫在裡面。當然我也不會拿這種東西招搖撞騙。

因為我也真的不懂。怎麼玩我也不懂，我說了：

這是不同世代的產品定義，以下就是我兒子利用Raspberry Pi 3架設的音響撥放器，

右邊是Raspberry Pi3， 是透過無線網路在另一台PC 上操作UI 介面。

他說：還沒時間自己搞個Raspberry Pi 3 的UI 操作介面。左邊則是我兒子自己在網路買的

DIY 版(買來只有BOM 及空板子，要自己組裝)：HI-FI 耳機擴大器(耳擴)含延遲保護-V3.0 

我是鼓勵他們自己去找回來自己DIY，也算是贊助一下國內DIY同好。

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關於 Arduino 及 Raspberry Pi 3 來說：我想這對MCU 來說是一個非常重要的市場觀念里程碑，

因為在我們台灣IT 產業以前有一個很不好的迷思，雖然我們都號稱我們都是搞硬體製造

出身的~costdown (Low Cost) 是我們產業在國際舞台競爭的強項與本錢，其實以前有很多產品

是我們Embedded 一些系統韌體在裡面，是我們用許多新鮮的韌體與軟體工程師的肝換來的。

對外國人來說：軟體是很值錢的，那是有高度的智慧財產權。台灣的廠商願意無償付出給

他們使用，他們當然樂於接受啊。但是當這些所謂 Open Source 的平台出現後，連一些

懶惰老外也可以自己DIY 了。對他們來說：剩下也就是論斤論兩賣的硬體。

這未來將是一個更兩極化的市場區隔，不管是硬體或是軟體應用市場。

市場所要面對的是軟硬體總成本面對是快速市場需求的性價比。你未來所要面對的

是甚麼市場需求？而你將要用甚麼心態面對？

最後我舉一個很好玩的例子：就是我在過年前，有去找過我大學同學，就是那位：

只花四年就在清華大學完成電機碩士加博士學位那位。他畢業後一直專注馬達本身

設計與系統開發，不管哪一類的馬達，尤其是工業用馬達。他Show 給我看了一段

他在大陸某公司看到的一個手機金屬外殼加工自動化影片，是大陸人所開發的一套多軸

金屬背蓋加工機，我同學看完覺得大陸人不容易的完成這項不可思議的產品。

這套加工技術遠比台灣現有手機金屬外殼加工廠的速度快很多。能得到我同學讚賞的

公司或團隊真的不多，尤其是在海峽兩岸這邊。所以我也相信對岸的努力成果。

不過呢？我同學最後只講了一句玩笑話：中國人就是可憐，拚了命搞了這些東西，

結果呢？人家蘋果手機的下一代不再使用金屬外殼了。

這算笑話嗎？至少我們兩個都不禁莞爾一笑。


<<<補記>>>附上一篇關於 Raspberry Pi 背後市場觀點：

只要賺錢不問背後價值，台灣硬體思維面臨嚴重瓶頸