Рабы своих семейств, или почему разработчики микроконтроллерной техники не очень охотно меняют базу для своих разработок Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

РАБЫ СВОИХ СЕМЕЙСТВ,

или Почему разработчики микроконтроллерной техники не очень охотно меняют базу для своих разработок

Тема настоящего номера возникла почти случайно. На одном из редакционных совещаний мне было показано письмо, пришедшее в наш адрес по электронной почте от одного из авторов (см. с. 18), в котором, помимо прочего, содержалась скептическая оценка излишнего с его точки зрения внимания отечественных разработчиков (да и печатных изданий) к известным микроконтроллерам, про которые уже пора бы и позабыть, и недостатка такового к другим, не так хорошо известным, но позволяющим красиво реализовать многие интересные с точки зрения автора вещи. На вопрос, что я думаю по этому поводу, я столь же скептически хмыкнул, ответив, что, когда молодой человек ощутит на себе давление груза уже выполненных разработок, проявляющееся в виде десятков мегабайт текстов отлаженных программ «на все случаи жизни», тогда он поймет, почему разработчики не очень охотно переходят на новые контроллеры. После этого ответа мы начали обсуждение какой-то другой темы, и на несколько дней позабыли об упомянутом письме.

Александр Фрунзе

[email protected]

Некоторое время спустя мне пришлось зайти к одному из знакомых электронщиков, который ваяет свои электронные творения тремя этажами выше меня. Чаще всего я оказываюсь у него тогда, когда у меня кончаются идеи по поводу причин неадекватного функционирования собранного мной электронного устройства, и мне нужен свежий взгляд на издевающуюся над моими потугами, казалось бы, элементарную схему. После того как Володя (так зовут этого разработчика) подсказал мне несколько очередных идей по актуальной для меня в тот момент теме, он со вздохом сказал, что у них появился заказ на новую большую работу и что ему опять придется отложить в долгий ящик свое желание перейти от опостылевших уже 51-х контроллеров к чему-то поновее и обязательно 16разрядному. Я не стал комментировать этот его вздох — подобное желание он высказывает, если мне не изменяет память, уже года три, но про себя подумал, что вот еще один пример, как трудно сменить базу для разработок — попробуй перейди, когда у тебя есть все средства поддержки разработки, наработанные программы, но нет задач, где требуются иные вычислительные мощности, и нет времени, чтобы просто повозиться с новым контроллером в свое удовольствие.

Когда я вышел от Володи, я встретил еще одного хорошо знакомого разработчика (являющегося, к тому же, автором одной из статей, опубликованных в первых двух номерах нашего журнала). После того как мы с ним поговорили об уникальных параметрах некоторых новых операционных усилителей, он предпринял очередную попытку уговорить меня перейти на разработки с использованием какого-то удивительного контроллера, производимого Texas Instruments, потребляюще-

го безумно мало, но могущего на порядок больше, чем всем приевшиеся х51. Выслушав диферамбы в адрес Texas'ского чуда, я в очередной раз попытался ему объяснить, что приобретение новых программатора, эмулятора и пакета языков программирования стоит денег — несколько сотен долларов, которые нужно вынуть из собственного кармана — со спонсорами, увы, проблемы. Да и времени, которое я потеряю на освоение нового контроллера, наработку новых навыков, написание и отладку новых программ, у меня просто нет— когда есть хорошо оплачиваемая и интересная работа, на отвлечения от нее нет ни времени, ни мотивации. Не знаю, понял ли он меня или нет, но в этом разговоре я впервые отчетливо сформулировал, по крайней мере для себя, что рыночная судьба того или иного контроллера зависит не только от его технических характеристик, но и от «человеческого фактора». И поэтому, когда спустя несколько дней возник вопрос, а не попробовать ли нам посвятить очередной номер журнала микроконтроллерам, я тут же высказал свое согласие с этим, предложив поставить во главе угла не контроллеры, а причины их выбора теми или иными разработчиками.

Очевидно, что мнение любого из нас не может претендовать на звание истины в последней инстанции. Поэтому мы попросили подготовить подобный материал нескольких авторов, хорошо знакомых с рынком микроконтроллеров, что называется, «по долгу службы». Мы полагаем, что взгляды на проблему и заметно расходящиеся друг с другом рейтинги популярности и применимости различных МК из «ФИТОН», КТЦ-МК, «ТЕЛЕСИСТЕМ» и ряда других, не менее известных

Продолжение см. на с. 16.

Начало см. на с. 3

на этом рынке производителей и поставщиков, собранные под одной обложкой, и дадут в совокупности упомянутую истину. Почти все откликнулись на нашу идею с радостью и взялись за подготовку материалов. Однако по мере поступления статей в редакцию мы поняли, что уместить все это в рамках одного номера (даже такого толстенького как № 3/2000) нам не удастся. В итоге было решено продолжить затронутую тему и на страницах № 4/2000.

Со взглядами представителей упомянутых компаний, а также описаниями некоторых семейств микроконтроллеров вы ознакомитесь на последующих страницах журнала. А пока, пользуясь редакторскими привилегиями, я изложу свои соображения о людях, выбирающих те или иные контроллеры. И начну, как водится, с доисторических (с точки зрения микроконтроллеров) времен, коими являются семидесятые годы 20-го столетия...

Опуская историю создания первых микропроцессоров, обратимся к тому моменту, когда S-разрядные процессоры второго поколения (S0S0 и S0S5 от InteL, 6S00 от фирмы MotoroLa и ZS0 от ZiLog) прочно завоевали рынок. Это была вторая половина 70-х. Всем специалистам стало очевидно, что за микропроцессорами — будущее, и если не вкладывать деньги в эти технологии, то просто выпадешь из числа развитых стран. Прекрасно понимали это и консультанты правительства тогда еще существовавшего СССР. Но они также понимали, что, поскольку в этих работах мы шли с некоторым отставанием от американцев, разумно было бы просто скопировать уже разработанные за океаном процессоры, в которых решены многие из тех проблем, на самостоятельное решение которых ушли бы месяцы и годы, не говоря уже о больших деньгах. Другими словами, с целью экономии времени и средств было решено попросту «передрать» эти процессоры, самым что ни на есть пиратским способом. Конечно, звучит это сейчас несколько неприлично, но кто из вас, дорогие читатели, в подобной ситуации поступает иначе? Например, официальным путем, за свои кровные, а не за средства предприятия покупает чудесные офисные творения Билла Гейтса (а до него Пети Нортона или просто наши родимые Лексикон да DrWeb)? В общем, с нами, конечно, все ясно. Неясно было только, какой из процессоров нужно копировать — МєГов-ский, Motorol'овский или Z^g^^^ Каждый из них был по-своему хорош, да и исход конкурентной борьбы между ними предсказать было невозможно. В конце концов было принято соломоново решение — копировать все, а там видно будет. А дабы не распылять силы, копировать Ь^^овшую продукции было поручено отечественным предприятиям, MotoroL^-скую— болгарским, а Z^g^^io — немецким. Вот так InteL, ни вложив ни доллара, завоевала советский рынок — ее продукты под нашими названиями (580ИК80, 1821ВМ85,

1810ВМ86, 181бВЕ48, 1816ВЕ51 и т. д.) стали родными для российских, украинских, белорусских, прибалтийских и закавказских инженеров. MotoroL^ же в результате этой разборки досталась маленькая Болгария, а не выдержавшему гонки на столь высоком уровне ZiLogty — и вовсе умершая ГДР.

До середины 90-х годов отечественные разработчики были практически незнакомы с какими-либо контроллерами, помимо Intel-совместимых. Последние же хорошо освещались в учебной литературе для вузов, в технических журналах, в специализированной технической литературе. Новыми для нас (автор настоящих строк начинал еще с «Микро-80», опубликованной в «Радио» в 1982-83 гг.), например, были контроллеры Philips с х51-м ядром или последний шедевр от Intel — семейство MCS-251. Поэтому ^е1'овское начало прочно сидит в каждом из разработчиков, активно работающих с микроконтроллерами с начала или середины 80-х годов — ничего другого тогда просто не было.

Развитие дистрибьюции качественно изменило ситуацию на рынке микроконтроллеров. Разработчикам стали доступны и цифровые сигнальные процессоры (DSP), и завоевавшие к тому моменту широкую популярность во всем остальном мире PIC-контроллеры, и многое другое. С этого момента количество Intel-совместимых изделий (в первую очередь с ядром х51) в новых разработках начало неуклонно сокращаться, а альтернативных продуктов — резко расти. Процессу перехода разработчиков на новые изделия способствовал ряд обстоятельств. Во-первых, многие из них остались практически без работы (работа в НИИ с зарплатой, едва хватавшей на проездной и обеды и как следствие этого, с почти что свободным графиком, естественно, не в счет). Невостребованность серого вещества, недостатком которого наши разработчики никогда не отличались, вынудила многих из них начать знакомство с новыми изделиями — это отвлекало от печальной действительности и помогало генерить новые идеи (а что бы еще можно было бы сделать и вывести на рынок?). И действительно, количество программаторов, отладочных средств, интеллектуальных приборов во второй половине 90-х годов резко возросло. Приборы на основе микропроцессоров перестали кого бы то ни было удивлять, а ныне и просто переходят в разряд музейных экспонатов.

Вторым моментом, способствовавшим оттоку разработчиков от, казалось бы, навеки родных Intel-совместимых х51-микроконт-роллеров, стала агрессивная ценовая политика Zilog, Microchip и ряда других производителей МК. Наиболее популярные «однокрис-талки» с кварцевым окошком, например D87C51 от Intel, стоили в первой половине 90-х годов порядка 20 $, в то время как PIC-контроллеры были в три-четыре раза дешевле. Последние, к тому же, оказались не уступающими, а нередко и превосходящими кристаллы х51 по производительности и не требовали дорогостоящего программатора. Все это сделало их в какой-то момент едва ли не самыми популярными изделиями на российском контроллерном рынке.

Началось также бурное использование цифровых сигнальных процессоров. В задачах цифрового регулирования, в цифровых системах связи они на порядки превзошли по производительности традиционные контроллеры и моментально вытеснили их из подобных применений. Здесь все было очевидно — вы-

сокая производительность позволяла решать задачи, непосильные для других МК, и те, кто специализировался на создании подобных систем, были просто вынуждены перейти на DSP, ибо без них стало просто невозможно создать конкурентоспособный продукт.

Но если переход на DSP в задачах, требующих цифровой обработки быстроизменяю-щихся сигналов, был практически предопределен, то на рынке контроллеров широкого применения все было гораздо сложнее. Стараниями DaLLas Semiconductor, PhiLips и InteL производительность самых мощных изделий семейства х51 выросла более чем на порядок в сравнении со стандартным 12-мегагер-цовым 87С51. Далее настал черед AtmeL — ее FLash-технология, внедренная в контроллеры, и агрессивная ценовая политика привели к тому, что перепрограммируемый корпус АТ89С51-12 стоит сейчас в розницу менее 2 $! На этом уровне выигрыш в 10-20 центов или чуть более, получаемый при использовании более дешевых изделий, на типичных для наших производителей тиражах (от нескольких десятков до нескольких сотен изделий в год) не дает заметной экономии средств. К тому же существует огромное количество задач, где производительности практически любого контроллера широкого применения, работающего на частоте до 10 МГц, оказывается вполне достаточно. Поэтому привлекательность в сравнении с х51 PIC-контроллеров или казавшихся еще пару лет назад необычайно перспективными контроллеров семейства ZS резко уменьшилась. Вдобавок на рынке появились RISC-контроллеры семейства AVR все той же AtmeL, превзошедшие по производительности изделия Microchip и унаследовавшие от х51 периферию. Эти особенности, а также доступность многих из средств поддержки разработки для них и их низкая цена способствовали оттоку симпатий многих разработчиков от недавних претендентов на звание контроллера номер 1. В итоге рынок сильно расслоился, и у каждого из контроллеров осталось достаточное количество его почитателей.

В сложившихся условиях выбор разработчиком того или иного контроллера все менее и менее стал зависеть от особенностей контроллера, а определяется целой совокупностью причин. Важнейшей из них, по мнению автора, является все более и более сокращающееся время на разработку и доведение до серийного выпуска новых изделий. В условиях почти полного отсутствия финансирования новых разработок движение вперед осуществляется при выполнении конкретных заказов, где заказчик практически не дает возможности исполнителю поэкспериментировать вволю за его (заказчика) счет. Конечно, исключения бывают, но они лишь подтверждают правило. Когда у вас всего три месяца на то, чтобы отладить аналоговую часть с новым АЦП, работающим по-иному, чем ранее, алгоритму, и новая печатная плата, на которой нужно отловить ошибки, вам уже не до нового контроллера. Особенно если для старого отлажена и годами проверена необходимая для реализации алгоритма арифметика с плавающей запятой, написанная на ассемблере и за-

нимающая в 5-10 раз меньший объем в памяти МК, чем аналогичная, написанная на Си (не говоря уже о том, что первая по ряду причин работает, как правило, в два-три раза быстрее, чем вторая).

Следующим фактором, тормозящим миграцию специалистов от одного контроллера к другому, является относительное снижение количества ключевых разработчиков-радио-электронщиков в фирмах, производящих те или иные электронные изделия. В 70-х и 80-х годах в стенах различных НИИ было много разработчиков довольно высокого уровня, даже в составе одного небольшого коллектива. Поэтому при проведении работ один кусок поручался одному специалисту (группе специалистов), другой — другому и т. д. В нынешних условиях большие предприятия остались без финансирования и оказались неспособными обеспечить работой и приемлемой зарплатой большое количество высококвалифицированных специалистов. Последние разбрелись по дистрибьюторским организациям и малым фирмам. «Пришедшие в дистрибьюторы» чаще всего завершили свою карьеру разработчиков, переквалифицировавшись в консультантов (правда, есть и исключения). Ушедшие же в малые фирмы перешли в новое качество.

Не секрет, что особенностью нашей экономики является тяготение к выпуску наукоемкой продукции. Нам крайне сложно тягаться с южно-азиатскими и китайскими производителями бытовой электроники, выпускаемой миллионными тиражами. В то же время в выпуске малотиражной продукции, важнейшим элементом которой является «ноу-хау», мы вполне конкурентоспособны не только с азиатскими, но и с европейскими или заокеанскими производителями. Но такую продукцию лучше всего производят небольшие фирмы, с числом сотрудников чуть ли не от 5 до 15-20. Каждый из сотрудников — многофункционален, выполняет обязанности нескольких должностных лиц. В этом случае сокращение избыточной рабочей силы дает возможность заметно поднять оплату труда оставшихся специалистов. Описанная тенденция приводит к тому, что в фирме может остаться всего один разработчик, у которого голова болит за весь прибор, а не только за контроллер. А поскольку удачный прибор является оптимальной совокупностью не только аппаратных и программных средств МК, но и аналоговой и цифровой части, электроники, датчиков и конструктивного исполнения, то разработчик подобного прибора — универсал, достаточно хорошо владеющий всеми перечисленными вопросами. И оптимизировать свое изделие он начинает с наиболее слабого места, коим далеко не всегда является микроконтроллер. Очевидно, что подобный разработчик будет использовать наработанные ранее решения в новых разработках до тех пор, пока не столкнется с настоятельной необходимостью их замены, и редко когда будет менять используемый контроллер лишь на том основании, что он морально устарел или потому, что контроллер, о котором он только что узнал, может красиво реализовать новые функции, возможно, весьма важные в даль-

нейшем, но имеющие сейчас для него практически нулевую ценность.

Рискну также высказать предположение, что наибольшую мобильность в миграции от одного микроконтроллера к другому демонстрируют относительно молодые специалисты с достаточно узкой специализацией. Любая творческая личность не только стремится узнать что-то новое, но и расширить свои возможности, дабы повысить свою рыночную стоимость для работодателя в соответствующей области. Эта мотивация редко когда осознана, но она присутствует практически у всех, позволяя не только демонстрировать чудеса работоспособности, но и оставаться на плаву в трудные минуты. Так вот, у молодых разработчиков признанных заслуг, как правило, поменьше, и упомянутая мотивация выражена много сильнее. А поскольку наша система образования, несмотря на переживаемые трудности, все еще в состоянии готовить специалистов самой высокой технической квалификации, возможности этих молодых ребят ничуть не ниже, чем у признанных разработчиков. И они буквально бросаются на все, что может помочь им реализовать свой потенциал. Но чем уже их специализация, тем глубже они постигают эту ограниченную область знаний, и тем чаще переходят с одного объекта изучения на другой.

Еще одна причина, которая оказывает серьезное воздействие на выбор того или иного контроллера, или на миграцию от одного из них к другому, является стоимость новых средств поддержки разработки. Правда, она постепенно снижается. Так, когда автор настоящих строк впервые услышал о производимых Analog Devices DSP (было это, наверное, году в 92-м), стоимость льготного («университетского») комплекта средств поддержки разработки была около 1000 $, а полная цена была, по-моему, втрое выше. В 1000 $ автору обошелся в 1990-м году универсальный программатор, справлявшийся практически со всеми существовавшими тогда программируемыми микросхемами, за исключением отече-ственых ПЗУ 556-й серии с пережигаемыми перемычками. Первый аппаратный эмулятор МК 51-го семейства производства ЦНИИ «Циклон» (так, увы, толком и не работавший), потянул на 250 зеленых, а приобретенный вместо него году в 94-м безусловно удачный, хотя и начавший в последнее время дурить эмулятор АСЕ-52 фирмы «Фитон» был втрое дороже. Сегодня, благодаря серьезной конкуренции на рынке средств поддержки разработки, стоимость универсальных программаторов упала до 150-200 $, заметно подешевели также средства аппаратной эмуляции. Кроме того, ряд микроконтроллеров для занесения в них программы не требует специального программатора, позволяя сделать это через один из стандартных компьютерных портов с использованием специального кабеля, стоимость которого во много раз ниже, чем программатора.

Помимо аппаратных средств поддержки разработки существуют и чисто программные средства, например программные эмуляторы или симуляторы. В нашей стране, где компьютерное пиратство получило в силу раз-

ных причин чрезвычайно широкое развитие, стоимость этих средств, казалось, вообще не должна была бы на что-то влиять — какую бы защиту не придумал разработчик, она все равно будет взломана, и незарегистрированные пользователи начнут нелегально использовать ваш продукт. Но на практике это не так, и серьезный пользователь предпочтет официально приобрести программный продукт, если его стоимость не выходит за разумные рамки. Причина этого кроется не в повышенной сознательности упомянутых серьезных пользователей, а в выгоде подобного шага. Не секрет, что программ без ошибок практически не существует. Почти все, что мы запускаем на наших компьютерах, имеет те или иные «баги». Так вот, если вы приобрели программу официальным путем, то шансы на то, что найденный вами «баг» будет исправлен ее автором, весьма высоки. В противном же случае... В коллекции автора хранится около десятка симуляторов для семейства хб1, найденных им на BBS в середине 9G^ годов. Но, увы, среди них не было ни одного, в котором не оказалось хотя бы одной ошибки. И куда с ними нужно было обращаться? Наиболее показательным в этом смысле можно считать случай с отладчиком FD-51. Ко мне в руки он попал со взломанной защитой и без упоминания о том, кем он был разработан. Всем этот отладчик был хорош, но при сложении регистров не устанавливал флаг переноса, даже если оба регистра содержали GFFH. Чтобы иметь возможность отлаживать программы с помощью такого симулятора (несмотря на эту ошибку, он все же был удобнее других и в остальных случаях работал правильно), я вынужден был соответствующим образом усложнять отлаживаемые программы, дабы эту ошибку обходить. Когда же спустя два года я узнал, что этот продукт разработан уже упоминавшейся фирмой «ФИТОН», я сообщил ее директору о том, что в имеющейся в моем распоряжении пиратской версии есть описанный выше «баг». Можете представить мое разочарование, когда я узнал, что эта ошибка найдена и зарегистрированные пользователи давно работают с исправленной программой.

Итак, подведем краткий итог. Описанные выше тенденции не очень способствуют миграции отечественных разработчиков от одного класса микроконтроллеров к другому. После естественного периода массового их оттока от классических однокристаллок Intelto-ского происхождения, к DSP, специализированным контроллерам, PIC- и RISC-контроллерам наступил период относительной стабилизации состояния контроллерного рынка. Если не будет каких-либо резких технологических прорывов со стороны того или иного производителя, доли продаж тех или иных микрокон-троллерных семейств в ближайшее время сильно не изменятся.

В какой-то мере этот вывод подтвержден специалистами Analog Devices. Осенью 1998 г. на семинаре в фирме «АРГУССОФТ» был представлен микроконвертер ADuC812 — 12-разрядный АЦП с встроенным в него хб1-совмес-тимым микроконтроллером. В ходе презентации большинство вопросов, задаваемых раз-

работчиками, сводилось к следующему: почему вы применили такое устаревшее ядро, а не, например, AVR или хотя бы MCS-196? Ответы Д. Брайанта, главы европейского отделения применения изделий AD, также сводились к одному: в мире так много людей работает или умеет работать с х51, что применение другого ядра резко уменьшит ожидаемую прибыльность изделия. Но тогда, в 1998-м, все было предположительным. Годом же позже, на осеннем семинаре в фирме «АВТЕКС», менеджеры Analog Devices уже не сомневались в правильности выбора, сообщив, что количество заявок на

ADuC812 более чем на порядок превзошло их самые смелые предположения и что списывать казалось бы безумно устаревшее ядро х51 еще рано.

И напоследок — еще об одной тенденции. Motorola, проигравшая советский рынок в 70-х, предпринимает серьезные шаги для более заметного присутствия на нем. Несколько лет назад она начала обеспечивать полностью укомплектованными своими изделиями учебные классы по микроконтроллерной технике для вузов. Точное число этих классов мне сейчас неизвестно, но речь идет о десятках подобных

Мо1юго1'овских подарков. Ясно, что студенты, прошедшие такой практикум, будут в первую очередь использовать контроллеры Мо1:ого1'ы. Число подобных разработчиков увеличивается ежегодно на несколько сотен человек и спустя 10 лет будет составлять заметную долю в наших рядах. А когда спустя 15.20 лет начнут выходить на пенсию приверженцы Ме1-совмести-мых изделий, взращенные на КР580ИК80 и КР1816ВЕ51, ситуация станет изменяться коренным образом. Ну, конечно, если никто за этот промежуток времени не совершит очередной технической революции.

xSl, PIC, AVR...

Если спросить любого разработчика встраиваемых систем, с какими микроконтроллерами ему чаще всего приходится иметь дело, то ответ наверняка будет сильно напоминать название этого письма. Действительно, в настоящее время подавляющее большинство устройств использует какие-либо микроконтроллеры из указанных семейств. Как показывает опрос разработчиков, проводимый фирмой «Телесистемы» (http://ts.aha.ru) под лозунгом «Ваш любимый микроконтроллер», предпочтения на сегодняшний день распределены следующим образом.

Таблица

Семейство Рейтинг, %

AVR 3G

PIC 26

MCS-51 24

Другие 11

Кроме того, 3 % опрошенных считают, что лучшим микроконтроллером является РБР, а еще 6 % измученных борьбой с ошибками разработчиков заявили, что ненавидят микроконтроллеры. Всего проголосовало более четырехсот человек. Это, на мой взгляд, позволяет считать, что приведенные данные достаточно достоверно отражают ситуацию, сложившуюся на российском рынке микроконтроллеров. В то же время, по данным многих источников положение на западном рынке заметно отличается от ситуации в России. Чем же можно объяснить такую огромную популярность указанных выше микроконтроллеров у российских разработчиков?

.Напомним, что советская промышленность выпускала весьма ограниченный набор микроконтроллеров общего назначения, большая часть которых принадлежала семейству МСБ-51. Однако. с развалом СССР российские разработчики получили доступ к современной элементной базе, в том числе и к микроконтроллерам ведущих мировых производителей. Но, как показала практика, далеко не все были готовы к такому резкому повороту событий. Положение усугубилось еще и тем, что отечественная промышленность практически прекратила освоение новых видов продукции. Кроме того, к настоящему времени сильно изменились и требования к скорости разработки. Так, еще лет десять назад между началом разработки и серийным производством мог пройти не один год. В современных условиях подобная нерасторопность просто не позволит фирме выжить на рынке. Крупные советские предприятия в такой ситуации оказались абсолютно неконкурентоспособными в силу своей инертности, что привело к появлению множества небольших фирм, работающих на рынке микроконтроллер-ных систем.

Таким образом, сформировался российский рынок микроконтроллеров, на котором в качестве потребителей выступает множество сравнительно небольших фирм, что в значительной степени обусловливает специфику его развития. Также, благодаря сети 1г^егпе^ значительно улучшилось информационное обеспечение разработчиков, от которых в новых условиях требуется, в первую очередь, владение современной элементной базой в сочетании с прогрессивными технологиями разработки (впрочем, требование наличия опыта никуда не исчезло). Отличительной чертой современного рынка микроконтроллеров в России в силу указанных выше причин является его «мелкосерийность». Редкая фирма может похвастаться выпуском какого-либо из своих изделий тиражом более 5000 экземпляров. Это, в свою очередь, обуславливает и основные критерии выбора микроконтроллеров, когда цена собственно микроконтроллера отходит на второй план, а основное значение имеет стоимость средств разработки. Действительно, при

сравнительно малых объемах выпуска не слишком рационально приобретать программно-аппаратный комплекс разработки стоимостью более $10 000 с тем, чтобы сэкономить около доллара в конечной цене изделия. Гораздо рациональнее применить пусть и более дорогой микроконтроллер, но позволяющий обойтись без дорогостоящих средств разработки. Именно этим фактором можно объяснить все растущую в России популярность семейства AVR фирмы Atmel, несмотря даже на то, что в момент выхода первых микроконтроллеров они, мягко говоря, не отличались отсутствием ошибок. Если посмотреть на ситуацию более пристально и немного поразмыслить, то можно сформулировать следующие требования к семейству микроконтроллеров, претендующему на завоевание российского рынка:

• необходимо наличие в семействе изделий с flash-памятью программ; при этом далеко не обязательно все микроконтроллеры должны иметь аналоги с flash-памятью — взять хотя бы PIC-контроллеры фирмы Microchip, в котором до недавних пор выпускался только один такой микроконтроллер. Именно его разработчики чаще всего использовали для отладки алгоритмической части программ, в то время как взаимодействие центрального ядра с периферией отрабатывалось на специальных отладочных кристаллах с ультрафиолетовым стиранием памяти;

• желательно наличие в семействе версий микроконтроллеров с однократ-

но программируемой памятью программ. Помимо своей более низкой в сравнении с другими цены, они к тому же обладают гораздо большей стабильностью и устойчивостью к помехам — многие, наверное, наслышаны про проблемы микроконтроллеров семейства AVR, у которых в некоторых условиях возможно искажение информации в памяти программ и в EEPROM данных. Упомянутые проблемы, конечно же, решаемы, но это требует дополнительных материальных затрат;

• необходимо наличие относительно недорогих средств разработки. В этом плане семейство AVR является почти образцовым — за достаточно скромную даже по российским меркам сумму можно приобрести отладочные платы с установленными в них различными микроконтроллерами, что в сочетании с flash-памятью программ позволяет применять их в качестве средств разработки;

• наконец, неплохо иметь какую-либо особенность, выделяющую данное семейство из массы прочих и делающую его уникальным для некоторых применений; в частности, PIC-контроллеры отличаются очень малым энергопотреблением, что делает их идеальными для применения в областях, где не требуется высокой скорости, но критичен расход энергии, например в телефонии; микроконтроллеры семейства AVR при относительно высокой производительности просты в использовании и, кроме того, имеют достаточно низкую цену; микроконтроллеры фирмы Scenix обладают экстремальной (для своего класса) производительностью, что позволяет им выделиться среди конкурентов, и т. д.

В заключение хотелось бы отметить, что некоторая зацикленность российского рынка на тех трех семействах микроконтроллеров, которые дали название этому посланию, начинает проходить. В последнее время даже появилась возможность приобрести у наших дистрибьюторов достаточно экзотические микроконтроллеры (об их цене, правда, лучше скромно умолчать). Кроме того, вычислительной мощности 8-разрядных микроконтроллеров уже часто оказывается недостаточно для решении многих современных задач, поэтому в настоящее время начинает активно развиваться рынок 16- и 32-разрядных микроконтроллеров, что позволяет надеяться на некоторое улучшение ситуации с их поставками.

А. Сигаев, [email protected].