Qualcuno si preoccupa di quello su cui “stai sviluppando?

Sì e no. Ho sviluppato su AVR32 per un particolare progetto e lambiente di sviluppo (in particolare il ciclo di compilazione / programma / debug) è orrendo rispetto, ad esempio, a PIC32.

I clienti non si preoccupano, tranne che per i costi e la manutenzione, e nel caso di un sistema simile ad arduino i programmatori non se ne preoccuperebbero perché lambiente e il ciclo di sviluppo di Arduino fanno passi da gigante rispetto allattuale configurazione di AVR32.

Mi chiedo solo perché esiste un contingente così forte per gli AVR nella famiglia Arduino. Capisco che siano il processore ufficiale ma non cè motivo per cui il codice non possa essere portato su unarchitettura ARM o Freescale a parte il costo, giusto? Finché cè la memoria integrata, ho pensato che potesse esserci una facile migrazione in quelle parti.

Non cè motivo per un altro processore non è possibile essere utilizzato, ma cè “una buona ragione per cui” hanno scelto un dispositivo a 8 bit di fascia bassa piuttosto che un dispositivo ARM, MIPS, PowerPC, ecc.: Facilità duso.

Se hai esaminato la configurazione anche per i bracci di fascia bassa, è un ordine di grandezza più complesso (mappatura della memoria, cache, ecc.) rispetto a un processore a 8 bit. Ma ancora più importante: allepoca non cerano processori DIP arm, e questi erano pensati per essere utilizzati e costruibili da artisti e hacker, non necessariamente tecnici elettronici e ingegneri che si sentivano a proprio agio anche con un TQFP a 48 pin.

Il motivo per cui lAVR è stato scelto al posto del PIC è che il PIC non ha realmente un compilatore C gratuito, open source, ampiamente utilizzato, tra le altre cose (il port SDCC non è maturo).

Vedo un sacco di ARM nel settore (sembra che ogni fornitore ne stia inserendo uno nei propri progetti) e mi chiedevo perché non ci fosse “t più consenso nello sviluppatore Arduino mondo. Pensieri?

Principalmente è dovuto alla facilità di utilizzo: complessità, facilità di saldatura, costo e il fatto che “Non ce nè molto bisogno. Agli sviluppatori piace lidea di avere molta potenza, ma alla fine della giornata, quando tutto ciò che devi fare è spostare alcuni servocomandi e far lampeggiare alcune luci con una FFT di fascia bassa, un processore va bene.

Anche la corteccia ARMS di fascia bassa che esce in pacchetti a 28 pin è ancora SOIC, non DIP.

Quindi lAVR aveva tutte le caratteristiche giuste:

• Facile da saldare
• Facile da ottenere tramite vendita per corrispondenza in tutto il mondo
• Compilatore GCC C gratuito
• Configurazione e utilizzo del processore e delle periferiche di facile comprensione
• Economico
• Ubiquitous – molte persone ed esperienza intorno alla famiglia AVR

In gran parte questo è ancora vero: non conosco un ARM in un formato dip e gli adattatori lo rendono significativamente più costoso dellAVR. Per la maggior parte, i produttori non lo fanno ” Non penso che un processore a 32 bit in pacchetto DIP sarà molto redditizio.

Commenti

• Ce nè uno, il Parallax Propeller. Ha otto CPU a 32 bit sul chip ed è disponibile in pacchetti DIL, QFP e QFN.
• Questo è perfetto. AVR su PIC grazie alla licenza e AVR su ARM grazie alla semplicità del software e della toolchain e alla capacità di saldatura. Per i tuoi progetti, questo potrebbe non essere applicabile. Tuttavia, se vuoi sviluppare un ARM-duino, dai unocchiata agli altri progetti simili. Non ‘ prendono piede come ha fatto lAVR. Ciò potrebbe anche essere dovuto allambiente di sviluppo di Arduino.
• Quali strumenti AVR32 stai utilizzando: utilizzo IAR sia su AVR32 che su MSP e ho trovato questo ambiente altamente capace. Il costo non è un problema in un ambiente professionale, equivalente a meno del costo di assumere un ingegnere per una settimana.
• Questa affermazione sugli strumenti può essere superata: Arduino utilizza gcc che ha anche una porta AVR32 disponibile .
• NXP ora ha alcuni ARM Cortex-M0 in un pacchetto DIP. Penso dalla famiglia LPC11xx. Immagino che il loro mercato di riferimento sia estremamente economico, di bassa qualità, PCB unilaterale, negli apparecchi.

Dato che sembra che tu stia chiedendo unopinione, ecco il mio $ .02. Che io stia lavorando su un ARM o un AVR ha importanza (e quindi, mi interessa), principalmente in base a quello che sto cercando di fare . Ci sono casi duso in cui un AVR ha senso e ci sono quelli in cui un ARM lo fa. In generale, cè anche un compromesso che si fa tra, diciamo, AVR e PIC.

Prima di tutto, mentre Probabilmente mi metterò nei guai per averlo detto, il ” forte contingente nella famiglia Arduino ” è una sorta di minoranza vocale. La maggior parte arduino folk (gli utenti) che ho incontrato sono il tipo che preferirebbe trattare il proprio hardware nello stesso modo in cui “inventano uno script python per fare qualcosa di divertente, spesso con un livello di comprensione delle complessità coinvolte inferiore a quello che farebbero hanno quando “d do ” da numpy i mport foo “. Anche se cè qualche merito nel modo in cui Arduino fa le cose, cè anche molto spazio per le critiche.

Penso che valga la pena guardare gli AVR, a parte lecosistema Arduino. Il contingente di Arduino ha anche beneficiato enormemente delle ragioni che hanno reso lAVR uno standard di fatto per le cose hobbistiche – un mantello che ha assunto sempre più il controllo di PIC anche prima che arduino facesse la sua comparsa. PIC e in una certa misura lMSP430, che sta guadagnando terreno grazie soprattutto alla forte spinta di marketing di TI combinata con i suoi strumenti di finanziamento.

Ecosistema

Come è stato menzionato in altre risposte, lAVR è lunica famiglia che ha un modo pulito e standardizzato per passare da zero a Hello World utilizzando strumenti gratuiti. dallautorità derivata dallessere supportato da avrdude rende molto più facile che occuparsi dellelaborazione della toolchain.

Lecosistema del PIC è un incubo, con un numero qualsiasi di compilatori, strumenti di programmazione, assemblatori, cosa hai. Molti di loro non sono compatibili tra loro. La maggior parte sono pagati. Non tutti sono buoni. Ancora più importante, non esiste uno standard di fatto. Le alternative libere / open source (diciamo SDCC) lasciano molto a desiderare, ma soprattutto, non sono riuscite ad acquisire uno stato di standard di fatto come avr-gcc e company. Anche con la toolchain del software elaborata, dovresti almeno investire in un programmatore di qualche tipo. Il PICkit può costare solo 20 $ circa, ma quando devi capire come acquistarlo online (carte di credito, spedizioni internazionali, problemi con il forex), può essere un problema per gli hobbisti. Non esiste un circuito di programmazione buono e affidabile con la standardizzazione necessaria per dare a un principiante il coraggio di investire sforzi e risorse per passare dal punto di trovare una fonte per lIC al punto in cui Hello World è programmato e il LED lampeggia.

MSP430 è leggermente migliore, soprattutto perché è più recente (almeno in termini di popolarità) – Cè molto meno rumore con cui fare i conti. TI spedisce campioni di circuiti integrati con unefficienza che non ho visto da nessunaltra parte.mspgcc è in buone condizioni e cè anche un software di debug open source che non è difficile da trovare o configurare. Il problema, però, è che non è facile per gli hobbisti come lAVR. Hai ancora il problema del programmatore, che è più costoso di quello che avresti bisogno di acquistare per un PIC. Loperazione di alimentazione 3.3v pone una barriera percepita alle persone che sono abituate alla logica 5v. E non scala in DIP – Sono disponibili quelli di fascia bassa, ma non una volta raggiunti i chip più arricchiti.

Facilità duso

DIP vs SMD, penso , è una distinzione più importante di quanto spesso si creda.Un DIP IC può essere utilizzato su breadboard, schede di uso generale, qualunque cosa siano chiamate dove vivi e così via. Un IC SMD richiede necessariamente un ciclo di fabbricazione o lacquisto di schede adattatrici che non sono sempre facili da trovare nelle dimensioni o nella forma desiderate.

Qualità della scheda tecnica, note applicative e leggibilità di esse, inoltre, fa la differenza. Atmel sembra fare un lavoro leggermente migliore in questo. Ovviamente, questa è una valutazione altamente soggettiva.

Gli AVR possono utilizzare un RC interno mentre i PIC spesso non lo fanno. richiedono un cristallo, il che lo rende leggermente rischioso se combinato con una scarsità di fiducia.

Gli AVR sembravano anche più amichevoli con la programmazione in-system rispetto ai PIC di qualche anno fa, anche se potevo facilmente sbagliarmi.

AVR vs ARM

La tua domanda, però, aveva a che fare con AVR e ARM. Come ho detto allinizio, AVR e ARM occupano spazi diversi nello spettro. Se hai qualcosa che puoi fare con un AVR, allora perché dovresti farlo con un ARM? Gli ARM sono più costosi, richiedono un numero maggiore di parti, consumano più energia, rendono il codice più complicato, richiedono processi di fabbricazione più costosi. Saldare un TQFP a 100 pin è più costoso che saldare un DIP / SOIC a 40 pin, a seconda di come si misura costo. Questo potrebbe non essere valido se stai producendo in grandi volumi e utilizzando tecniche di produzione compatibili con questo, ma se lo fai, il differenziale di prezzo diventerà ancora più convincente per andare con la soluzione più economica.

Come controller di riferimento per lhacking generale in casa o per quello che hai, direi che AVR è più facile da usare perché:

• Più standardizzato da una prospettiva hobbista, più codice che posso riutilizzare da Internet perché non ci sono così tante variazioni del compilatore e variazioni tra i nomi dei registri e le API tra i membri della famiglia. (Prova a portare il codice ARM LPC su hardware ATMEL ARM, vedrai cosa intendo)
• Il codice diventa intrinsecamente più complicato (lo fa. Davvero).
• La toolchain tak es lavoro aggiuntivo da configurare.
• Rende linterfacciamento leggermente più semplice. Gli ARM generalmente ti abbassano alla logica 3v3 o 1v8, rendendo linterfacciamento con altri giocattoli leggermente problematico.
• Più economico
• Ottenere un chip ARM presso il negozio di ferramenta locale non è unopzione per me dove vivo, mi procuro un AVR.

Commenti

• Non ‘ t richiamare qualsiasi PIC, a parte alcune parti OTP in cui i bit dei fusibili erano pre-programmati come parte dei test di fabbrica (lunico modo per confermare che la modalità LP, XT o HS funzionasse era configurare il chip per quella modalità) che richiedeva un cristallo. Alcuni richiedevano un resistore esterno e un cappuccio per utilizzare la modalità RC e avevano specifiche piuttosto approssimative sulla frequenza che avrebbe prodotto, ma non ‘ richiamo PIC senza unopzione di progettazione per RC interno o esterno. Ne ho dimenticato qualcuno?
• In realtà, il costo ARM / AVR è abbastanza vicino a un lavaggio per risorse comparabili. E i pacchetti che verrebbero utilizzati in un ambiente di produzione non sono ‘ t necessariamente così diverso, poiché probabilmente sarebbero le varianti QFP o QFN di entrambe. Anche i circuiti di supporto richiesti sono abbastanza comparabili.
• @Chris: quando si tiene conto delle risorse fornite da ciascun chip, ‘ direi che ARM risulterà quasi più economico ogni volta. Detto questo, il punto è che nelle situazioni in cui lAVR ha senso in un ambiente di produzione è dove non ‘ bisogno la potenza e / o le campane e fischietti che un ARM porta in tavola. Quando ponderato con le risorse utilizzate invece delle risorse disponibili, lAVR risulta più economico. Non ‘ penso che il circuito di supporto sia paragonabile (1 condensatore al tantalio contro 4 e altri simili a spirale). ARM non è ‘ t una bestia costosa per quanto può essere eccessiva.
• @supercat: Forse. ‘ devo controllare. Non mi è mai sembrato ovvio le poche volte che lho guardato. So che almeno alcuni dsPIC possono ricadere su interni, se li imposti correttamente, ma anche questo ha richiesto un po di congetture e scherzi per scoprirlo. I datasheet di Microchip lasciano molto a desiderare, IMO, ma poi di nuovo, dipende da quale mercato ‘ stai guardando.
• @ChintalagiriShashank – ignorando le altre periferiche e solo guardando le dimensioni della ram flash & ci sono offerte ARM che sono abbastanza competitive, ad esempio, con ATMEGA328p. E non ‘ distrarti troppo dai limiti di bypass. Per prima cosa, il tantalio può avere senso come filtro di alimentazione, ma i cappucci di bypass effettivi sono serbatoi locali di valore inferiore per i requisiti di commutazione ad alta frequenza e quindi possono essere ceramiche SMT economiche. Inoltre, ciò che determina la necessità è il clock e la frequenza di commutazione I / O: a una frequenza di clock comparabile, ARM non avrà effettivamente bisogno di tutti i limiti di bypass consigliati.

Lo sviluppo del braccio sta arrivando: dai unocchiata ai seguenti progetti.

Maple Leaf

XDuino

Cortino

Illuminato

Famiglia ARM PRO

E ora un ARM in un pacchetto DIP.

NXP LPC1114FN28

BASICchip

Parte del motivo del grande Linteresse della comunità per Arduino è la standardizzazione fisica. Per quanto complicato sia il layout fisico, includendo unopzione di espansione standardizzata, gli sviluppatori di Arduino hanno permesso alle persone di trovare le proprie soluzioni. Se vuoi sostituire la scheda Arduino di base con unaltra scheda che utilizza un microcontrollore diverso, puoi farlo. IIRC, qualcuno ha già costruito una scheda basata su PIC che utilizza il fattore di forma Arduino. (La scheda PIC Ardunio non ha lo stesso fattore di forma, ma per il resto è simile.

Un altro motivo del successo del Arduino è nella sua apertura: la maggior parte dei microcontrollori basati su PIC erano chiusi; usavano implementazioni hardware proprietarie, quindi se volevi riprogettare la scheda per adattarla meglio a uno spazio specifico, eri sfortunato.Usavano firmware personalizzato e strumenti di sviluppo proprietari, in modo che se avessi bug o volessi espandere le capacità, sei stato sfortunato. Con Arduino ogni singolo pezzo del puzzle è aperto: puoi acquistare parti ovunque, riorganizzarle secondo necessità, migliorare o modificare il firmware E gli strumenti di sviluppo. Puoi iniziare in modo semplice con lIDE di Arduino, ma puoi comunque passare a C o Assembly ogni volta che ne hai bisogno.

Personalmente, mi piace Arduino perché riceve molto cose “giuste”: non è troppo costoso, non è bloccato in strumenti proprietari, è facile iniziare, ha molto di capacità, e ha una vasta comunità di utenti, che continua ad espandersi e fare cose pulite.

Commenti

• Hai elencato ottimi motivi per cui il microcontrollore hobbisti come Arduino, ma la domanda riguardava ARM vs AVR. Arduino è stato menzionato per la sua decisione di selezionare la serie di MCU AVR per la sua implementazione. Penso che alcune risposte più pertinenti si trovino sotto il tuo post; per esempio, il fatto che Atmel supporti la sua serie AVR con un compilatore C. Tuttavia, buone informazioni per qualcuno che non ha familiarità con Arduino.

Uno dei principali vantaggi degli ATmel UC è che è disponibile un compilatore gratuito per Linux, PC e Mac. Aggiungete a ciò una semplice GUI multipiattaforma e avrete un sistema di sviluppo gratuito che funziona su tutte le piattaforme.

Il costo è un fattore importante per le schede hobbistiche. Dal momento che vuoi avere un prezzo iniziale nella gamma di $ 30, devi avere un costo uC che non sia più di un paio di dollari.

ARM sarebbe un ottimo candidato per le schede di fascia alta. Molte aziende concedono in licenza il core ARM e aggiungono periferiche. Credo che esistano compilatori gratuiti per Linux, PC e MAC.

Mi piace molto Freescale Coldfire per schede di fascia alta. Ho lavorato su una scheda per apparecchiature di prova che utilizzavano un 5206e. Abbiamo aggiunto alcune DRAM e convertitori A / D e D / A ad alta precisione. È stata una soluzione conveniente. Non ho recentemente confrontato Coldfire con lampia varietà di ARM “.

Alcuni degli UC Freescale a 8 bit sono carini ma non sono sicuro che abbiano strumenti gratuiti.

Commenti

• Grazie per lutile commento, ma le 8 righe di ‘ signature ‘ è un po estremo, questi siti basati su stackoverflow tendono a guardare dallalto in basso la pubblicità dei tuoi siti nelle tue risposte.
• @jluciani, se vuoi pubblicizzare i tuoi altri siti web, metti i link nel tuo profilo , non nelle tue risposte. Dopo tutto, il tuo blog non è la risposta a questa domanda …

Sono daccordo con il pacchetto dip, non sono daccordo sul fatto che le armi siano più difficili da configurare, lpcs lo sono, ma non sono lunico bambino sul blocco delle braccia (atmel stesso per quella materia).Da quello che ricordo e ho sperimentato, Atmel era e forse è ancora più amichevole per gli sviluppatori. La farfalla AVR li ha aiutati notevolmente ad attirare più utenti alla loro base di utenti già di buone dimensioni e felice. Il PIC era solo doloroso in molti modi, gli strumenti avr erano lì, la programmazione era un gioco da ragazzi e non ti costava molto di più di alcuni cavi e un connettore da radio shack. Gli strumenti ci sono e sono gratuiti ma non facili come il gcc principale dove trovi le soluzioni per il braccio e il pollice. Molto prima che uscisse arduino, lAVR era il chip preferito per i progetti di hobby.

Niente può competere con ARM in questo momento. Per ogni altro processore che tocchi in un giorno tocchi almeno pochi ARM. Per alcuni quasi tutto ciò che tocchi utilizza un ARM. È un adattamento naturale come il killer a 8 bit, può ottenere prestazioni molto migliori di un 8 bit per la stessa dimensione, prezzo, ecc. Gli strumenti sono molto migliori, il set di istruzioni è molto più pulito della maggior parte della concorrenza, quindi lo stesso codice lo esegue molto più veloce, ecc. Poiché chiunque e il loro fratello possono incorporare un ARM e non è bloccato in unazienda come pic, avr, msp430, ci sono unampia varietà di soluzioni e altrettanti modi diversi di gestire le miscele rom / ram del microcontrollore e la tabella dei vettori di interrupt. Purtroppo la soluzione più popolare è la più dolorosa. Prova un sam7 o qualcosa del genere o una stellaris. Cè un armmite pro che è un tentativo di creare un plug-in arduino basato su braccio, o qualcosa di simile e in realtà mi piace quella scheda.

Non è sempre il processore il problema, alcuni chip lo sanno possono problemi, alcuni hanno altri problemi noti. alcuni potrebbero non offrire un pin io open collector con un pull up debole e dovresti mettere lhardware fuori dal chip per interfacciarti con qualcosa, dove un altro potrebbe averlo disponibile su uno o tutti i pin. Consiglio di campionare il campo, provando le diverse aziende e soluzioni in modo che quando vuoi bassa potenza puoi facilmente usare un msp430, vuoi potenza di elaborazione in un piccolo chip che vai con il braccio o se vuoi fare un progetto aperto che speri altri costruiranno nel loro garage, basandoti su un arduino, se puoi.

La conclusione per la tua domanda è che dipende davvero dalla tua applicazione e da come la scrivi e dalle prestazioni e dalle risorse che sei interessati a. Allo stesso modo in cui gcc o firefox funzioneranno su molte piattaforme e processori differenti, puoi sicuramente scrivere la tua applicazione C in modo che funzioni su unampia varietà di microcontrollori … IF … hai un livello di astrazione specifico del microcontrollore, che ha un costo. se i microcontrollori hanno caratteristiche abbastanza simili e hanno le caratteristiche di cui hai bisogno e tu pianifichi in anticipo e le includi. Se la piattaforma successiva dispone di memoria / risorse sufficienti. Sei più interessato alla portabilità che alle prestazioni, ecc. Probabilmente devi pianificare questo in anticipo. o almeno al primo passaggio da A a B si riprogetta il software, se / quando cè un terzo passaggio da B a C è meno doloroso.

Commenti

• Niente può competere con ARM in questo momento. < – Nellindustria. Nel mondo degli hobbisti, AVR è ancora molto, molto forte e lo sarà per molto tempo.
• Assolutamente daccordo che un mondo avr è pazzo popolare, un altro mondo che sembra essere quello in cui i prodotti che acquistiamo un tocco e un uso sono, dove sono i soldi, è qualcosaltro. Quindi per divertirti a casa impara uno, per il tuo lavoro quotidiano impara laltro e gioca tutto il giorno e tutta la notte.

Un paio di piccoli punti non sollevati negli altri commenti:

• Un Arduino è concepito per progetti I / O su piccola scala, aggiungendo una piccola quantità di intelligenza a un circuito. Sono tipicamente dispositivi a thread singolo, in tempo reale, dove un ARM sarebbe molto sprecato. Ci sono molte opzioni per le schede ARM, naturalmente , ma il caso duso è normalmente diverso: in genere si avviano in un sistema operativo su vasta scala.

• Prendendo di mira questo caso duso su piccola scala, tutto il resto diventa più facile: conteggio dei pin, supporto componenti, consumo di energia, ecc.

Detto questo, per il caso duso di destinazione di Arduino, non è come se lo stessimo perdendo. Un processore a 16MHz è molto grugnito per la tua sveglia con LED chaser integrato (o qualsiasi altra cosa 🙂

Arduino è disponibile su altri processori. Dai unocchiata al ChipKit di Microchip, ad esempio. Che utilizza un PIC 32.

Commenti

• Scusa Olin, il titolo era un mio tentativo errato di modificare la domanda, fatto dal suo corpo. Dovrebbe essere più corretto ora.

Secondo tentativo (il titolo originale del post e la domanda da +3 anni fa è stato modificato rispetto alla risposta originale):

Pollo e uova, ma soprattutto negli ultimi anni (larchitettura Cortex-M lanciata nel 2007 da ARM), gli MCU a 32 bit sono diventati popolari ei fornitori sono migliorati nel fornire un accesso più rapido e semplice alla comunità EE durante la progettazione di micro> 8 bit (migliori strumenti sw, strumenti gratuiti, più esempi …).

Poiché Atmel, insieme ad altri 100, offre Cortex -M e hanno aggiornato la sua toolchain per supportare AVR in ARM, oltre alla relazione di lunga data, viene fornito il percorso di aggiornamento di Arduino (?). Ma, le alternative saltano fuori e sembrano coinvolgere tentativi alternativi di guadagnare la sua parte della torta “hobbista”: ad esempio mbed di NXP / ARM, e recentemente “CoAction Hero”,: Scheda ARM Cortex-M3 open source a 32 bit su KickStarter.

Considerazione finale, 3 anni dopo la domanda iniziale: quando tutti i fornitori offrono core Cortex-M a 32 bit, Arduino potrebbe ora diventare non Atmel?

Risposta originale: Alf-Egil Bogen, uno dei co-fondatori di Atmel AVR, esamina alcuni dei precedenti per il passaggio del settore dai core ARM a 8 bit a 32 bit nel suo video blog qui http://blog.energymicro.com/2013/04/24/avr2arm/ .