USB DIY 外一章 --- 多核心MCU 的開發經驗

為什麼會突然勾起這一篇文章呢？是因為前一陣子，大家突然在我的文章留言中

討論起MCU 相關技術問題，然後又緊接著欲罷不能的討論下去...

談白講啦，這個議題各有所好，就如同每個人的宗教信仰一樣，只要大家能在

心靈上藉此得到慰藉，其實都是好事一樁，反正人生不如意之事，十之八九。

又何必那麼在意呢？那對我來說：當年能夠參與一顆全新架構MCU 的設計開發工作，

也是一種經驗，至於它能帶給你我什麼啟發？那就見仁見智，我也不好意思說什麼？


其實就是因為在那個時間階段裡，我也比較多會留意一下，國內相關技術論壇的

文章討論，像是雷兒電子電機論壇、機器人論壇或是其他的...我都會多多少少的

去瀏覽與參予一些討論，也當然奠定了我往後開始寫部落格的基礎。

而當初當我看到 Arduino 發表之後，我心裡大概就知道MCU 市場生態在某些

系統應用領域市場會有很大的改變，有時候搞產品不是在搞一個 Me too 的東西，

而是他是否能真正的創造一個不一樣的市場觀念。否則，產品本身有再好的技術，

其實都很容易淹沒在廣大的市場之中的。這也是讓我當初覺得這樣子玩下去沒意思

的原因之一吧。

但我記得我離開那個公司團隊之後，我的長官有傳了一些訊息給我：希望我不要

在我的部落格或是其他論壇上，提到太多關於此一產品的任何文章，所以我後來

在這一方面也都沒有太多著墨了。

但時間過得很快，匆匆也已經過了十五年多了，我相信以科技業，尤其是IC 設計業

來說：這十五年多的進展，應該可以改變很多人事物的。尤其是技術或市場發展。

所以現在來稍微寫一下過往，應該是無傷大雅了。尤其這十幾年來，MCU 市場的變化

根本已經非同日而語，不要說國內的廠商，就連國外的 atmel 、Motorola 或是日本的

NEC 等傳統MCU 廠，也幾乎不知洗牌，洗了幾回了。這市場也經不是說從簡單技術

觀點來討論就可以分出市場勝負的...有很多也都是從市場行銷與系統應用端來看的。

至少我的觀察與結論是如此的。所以或許大家可以用一個比較輕鬆愉快的心情

來讀這一篇故事吧。
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當初我離開園區IC 設計業時，本來就想以MCU 的相關系統應用，來作為個人生涯發展。

一開始我是用 Microchip 搞了一套CDI（機車點火系統），因為我在這個產品規劃

是非常堅持要綁APP 系統軟體的，所以努力了約半年多，發現 MicroChip 在這一

方面的支持度，真的不好。效能也無法彰顯...所以我就放棄了，但我的合夥人

他卻很堅持不用支持APP 系統軟體，直接以標準產品，就一般我們所說的：

就搞一個類似SOC (IC 產品設計觀點)，直接出解決方案就好了。這一部分後來的

故事我就不清楚了，我只知道：當初在產品雛型出來之後，也有某機車廠的老闆

願意以增資入股方式參與公司未來發展，這一點我沒有參與...

之後呢，就是我搞那個 USB ROM Emulator 的故事了...後來我園區的前主管他想

弄一家MCU 的IC 設計公司，缺一個可以幫忙搞MCU 開發工具的人，當然就能

懂USB，也懂一點MCU 系統應用的人，所以就找我去上班了。那時上班地點

不在園區內，離我家其實很近而且離小孩小學也很近...平常我都是騎腳踏車去上班的。

但唯一的缺點是：公司一開始人很少，就只有三個人...公司內也沒啥什麼辦公室家具。

開始一年多，平常辦公室裡都是超級"安靜"的...因為除了我以外，另外兩個(包括老闆)

都是搞IC 設計的~所以大家常常一上班就埋頭搞設計，就連中午出去吃飯，也就

那附近幾家小吃店可以吃而已。我想那時公司每個月的開銷大概就只有水電費，房租

還有我們的薪水吧(這還是我們自己都有投資一點錢，算是領自己的錢耶！)

就連我的PC 我都是用自己的Notebook ...(習慣吧...我記得應該老闆也有給我一台

桌機吧...太久了，忘了！)

而對我來說：剛好銜接USB ROM Emulator 的產品開發，所以在USB  韌體與APP 軟體

技術方面可以更進一步精進。我覺得這是在工作與產品技術開發上有所相關，

這是一個很好的工作轉換條件，因為一來沒有相去太遠，二來還保有一些技術成長

空間。所以其實老闆也沒跟我說：我在這三個人之中，我的工作定位是什麼？

你說是MCU 指令與程式驗證呢？還是只要搞定 FPGA 或MCU 開發平台的 USB 介面

的ICE (In- Circuit Emulator) 呢？因為這些東西都比較像一般韌體或系統工程師該做的。

只是我在想：反正他們倆還在構思與設計MCU 架構，而我呢？就覺得既然要做新的

 MCU 那肯定除了一般 ICE 工具之外，可能還缺一個 IDE ( Integrated Development

Environment) 吧。所以我就多多少少來搞個簡單的 IDE 開發軟體吧。

---- 真的初生之犢，不畏虎吧。我既不是軟體科班出身的，也就只有一個人，怎麼搞？

我想這就是新創公司可以帶給一個肯學、肯努力工程師的學習成長空間吧。

因為公司暫時還沒有創造業績的壓力，產品都還在萌芽階段，所有的技術投入都有

其一定的開發醞釀期，只要是目標明確，老闆也不可能一下子找太多人來亂搞瞎搞的。

所以對我來說：又何嘗不來試一試呢？

沒想到的：這樣子一投入，還真的搞個兩年多。當然對於我寫這樣子的APP 軟體與

一般 MCU IDE 開發平台有了較全盤的了解：譬如指令編譯、IDE 中斷攔斷點、

MCU 內部基本架構與運作等等。都有很深刻的學習與了解。

上圖就是我一個人從頭搞到尾的一個 MCU IDE 開發平台。基本上就包括了：程式碼的

基本編寫環境、程式碼組譯、ICE 開發工具的下載乃至於最後的量產程式工具等。

而這些當然都是我自己以前所接觸的MCU 開發經驗所累積：MCU IDE 應該有的東西吧。

其中裡面還要包括MCU 指令的特殊顏色標示、右上角的一堆與周邊開發工具介面。

而最主要的是：這些都是我完全用 Visual C ++ 語言的開發。但很好玩的是：

這也是我唯一用MFC 中的 Mainframe 架構所寫的唯一 APP 軟體，其實我自己是比較

喜歡一般對話窗(Dialog) 的MFC APP 軟體，因為對使用者來說簡單明瞭。

但也沒辦法，搞這些東西就得用這種架構的布局啊。

這是附屬量產的程式燒錄工具。不過，他是OTP 的MCU，就沒有甚麼 Erase 功能了。

當然ICE 中所應該具備的程式碼追蹤、Registers(寄存器)的讀取等功能也都是基本的：

這個就叫做 Watch List Dialog 。

當然還有一個 ICE Trap (執行斷點, Step by Step) 的東西，我就不 Show 來了。為什麼？

因為這些應該都是跟ICE 硬體的開發工具綁在一起的，但我手邊已經都沒有這些東西了。

前幾年，原本還有一些老朋友送我一兩個他的開發工具，但個人覺得這個 MCU 我應該

沒有多大機會還可以用得到它，所以在某一年的年終大掃除時，我就全丟到回收箱了。

所以應該也沒辦法讓程式跑出執行畫面了。

當然啊，有些東西也不全然都是我寫的：

像上圖中那些組合語言的編譯程式，就不是我寫的，那是MCU 設計工程師他自己用

一個簡單的 Prompt 視窗所寫的C 語言，我只是重新整理進我這個IDE 開發平台中而已。

所以大家就可以看到我在 Visual Studio 中的程式分類： Compiler、OutputWindow ( 就是

程式中斷時，所有記憶體內數據 的輸出畫面)、Programmer (IC 燒錄程式)、USB (其實這

個才是我這份工作的主要內容才對的！)、ViewReg (就是程式中斷時，所有Registers內

數據 的輸出畫面)等。

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談白說了：其實剛開始寫這種程式是蠻有挑戰性的，尤其對我這一種非軟體科班出身的，

有許多應用程式語言的基本訓練都還不夠，就逼自己趕鴨子上架，真的有點為難自己啦。

但當我完成這一版之後，看到那兩位(包括我公司老闆) IC 設計者，都在使用這一套IDE 時，

還蠻有成就感的，尤其到後來公司開始增加一些新進人員之後，也都使用這套軟體，

尤其我去大陸跑市場介紹產品開發時，也都是用這一套，那時大陸合作廠商，也沒別的

選擇，都是用這一套，倒也沒聽到反映說這套IDE 開發平台有甚麼問題。

只是搞這種東西最後最大的挑戰是什麼？答案當然就是產品族系的擴充啊。

這樣子下去也真的會搞死自己啊。

不過幸好後來老闆也找來比較專業也比較有經驗的軟體工程師來接手，(只不過，

他會因為我這一套東西會先天上會有一些包袱吧。)只是我自己後來又身兼PM 產品

企劃，一天到晚跟著業務與代理商跑外面，就比較少維護這個東西了。

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結語：其實有很多工程師會私底下發 Email 問我關於職場生涯或是工作學習的一些

看法，說真的啦，怎樣學東西最快？當然就是類似這樣子給自己一個額外的要求

目標，努力去完成，你自然就可以把東西給學起來了。

但這其中有一個非常重要的因素：還是在於公司環境內，可以提供怎樣的工作條件

可以讓你學習成長，倒也不一定非得要有個前輩或長官帶著你。還是在於你自己的

心態啦。

但講坦白話：這個東西，工程師只要一生做過一次就好了，要不然真的很辛苦，很累。

第一次當然就是一個成就感，但搞久了，那是一份擺脫不了的責任。而這些東西

往往又是屬於後勤支援的東西，我本身就比較不喜歡這樣子的產品技術開發與工作

內容，我自己也知道：這些都不是我一直想做的工作，因為 MCU 本身是死的。

系統應用是活的。況且市面上還有許多系統產品等著我去探討發掘，我會離開

園區IC 設計業來說：我就已經有這樣子的想法了，只不過，這項工作讓我有個機會

能進一步深入一般MCU 架構的底層，去了解MCU 運作的原理，這一部分對於

我自己未來在MCU 系統平台開發與追蹤除錯都有很好的基礎訓練，

當然也包括了：我自己本身在USB 輔助工具開發上，都有長足的進展與助益。

這一階段給我的訓練與過程，的確是一個非常好的經驗。

但比較好玩的是：當我離開公司這個團隊之後，馬上園區內有另一家MCU 公司

找我去上班，他們也是要找一個能在USB 輔助工具上，可以協助開發的一個人。

但我自己知道：這個東西一生只要做過一次就好了，我只好跟他們說：

如果請我當顧問的話，我可以無私的傾囊相授把這些經驗告訴他們，但要我再做一次

寫程式、維護開發工具的工程師的話，那就抱歉了。
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所以說啦：如果真的要認真的討論MCU 架構的話，我應該還有一點一絲絲的經驗啦。

只不過，我自己走過，這幾年也看了許多市面上許多MCU 的市場迭代...深深體會到

一顆MCU 之所以能夠成功，不單單只是單一MCU 產品成功而已，而是如何在一個

基本架構下，去擴展一系列(或一族系)的MCU 產品線，因為系統應用市場是

千奇百怪，有不同是市場、不管是效能或成本考量等等，都不可能只用單一MCU

可以搞定的。而這些背後的開發平台與系統支援，也是必須不斷的更新與迎頭趕上。

公司太小，規模跟不上，那是很辛苦的。尤其這些東西，搞到最後連我自己有時候也

都懶得去維護，當然啊，我自己本身學能也不足，軟體開發之前也沒有花太多時間

去規劃系統未來擴充或簡單維護問題啦！我覺得這一點很重要的。

畢竟我們一般工程師的習慣就是一接到上級交辦任務之後，就匆匆忙忙地上機

寫程式了，也幾乎沒有花太多時間規畫或考慮未來所會面臨的擴充或更新問題，

雖然現在許多MCU 或系統平台都會提供這樣子的機制與介面，但還是沒有多少人

願意多花一點時間來規劃整理系統發展的脈絡。就像我這篇文章的經驗一樣：

趕鴨子上架，東西的確也搞出來了，老闆應該覺得滿意啦，但後續呢？

工作交接與未來發展時，此時公司因擴充而人員增加，開始有了業績壓力了，

你覺得老闆還會給你多少時間在來規劃這些東西呢？又有多少老闆願意聽你

講這些呢？還會給你多少資源呢？

所以在這些產業中，為什麼會有一代拳王呢？這應該也是其中一個原因吧。

關於類似這樣子的程式開發經驗之前也寫過一篇文章：電子自學學習心得回憶（二）

藉由此一小小經驗讓大家也可以從中體會到一些"前人"的經驗：

許多MCU 開發背後的許多鮮為人知的辛酸之事。有些技術的東西大家在網路

很容易搜尋到參考資源，但技術以外的經驗、心得或背後的故事，比較少人提。

或許這一篇簡單的經驗故事也可以提供給大家參考一下吧。

謝謝各位的耐心閱讀。