Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Встроенные системы: "инженерное" интервью

Архив

автор : Андрей Фаткуллин 23.07.2001

Недавно я встретился с людьми, неравнодушными к встроенным системам, и попытался выяснить сегодняшнюю ситуацию на микроконтроллерном рынке. Сергей Гаврилюк, основатель сайта www.gaw.ru ¹ и один из руководителей холдинга «КТЦ-МК», рассказал о новостях. Нельзя забывать, что у Сергея веб-журналистика нацелена на микроэлектронику и крепко сшита с другими интересами холдинга - дистрибуцией электронных компонентов и разработкой встроенных систем, а также веб-провайдингом. Роман Евлампиев - генеральный директор направления системных разработок холдинга, которое отпочковалось в фирму «Алгоритм СТ» (входящую в «КТЦ-МК»), активно поддержал наш разговор. Представленный здесь коктейль мнений, по-моему, небезынтересен, но сразу предупреждаю: читатель должен не терять бдительности, чтобы вовремя уловить мотивы, по которым бизнесмены высказывают ту или иную точку зрения.

Сергей, пару лет назад в интервью по поводу микроконтроллеров вы осветили вопросы их применения в России. Что изменилось на этом рынке за истекшее время?

С.Г.: Изменений довольно много, они - веселые и только начинаются. Еще недавно были трудности с поставками компонентов в Россию.

C Atmel, например?

С.Г.: Да не только, и с Analog Devices, и с Motorola, и с AMD… Со всем ассортиментом были проблемы - с памятью, микроконтроллерами. А с компонентами Atmel вообще была катастрофическая ситуация. А все из-за чего? Мы наблюдали производственно-системный бум: вдруг все кому не лень принялись шлепать MP3-плейеры, сотовые телефоны и прочую мелочь. Поскольку заказы на компоненты надо делать заранее, то и назаказывали. И что, в конце концов, получилось? Детали в принципе есть, но их не могут поставить в Россию. Все расписано по крупным дистрибьюторам и потребителям. А теперь изготовители систем радостно обвалились со своими производствами: cотовые телефоны не будешь всю жизнь покупать. Сейчас производители систем планы поменяли и маленько утихомирились, а компоненты все выпускаются и на склады идут. В итоге проблемы с деталями закончились, и поставщики готовы их нам продавать. Цены (например, на микроконтроллеры Mega 103 семейства AVR) упали втрое по сравнению с дефицитной порой.

Все же некоторые чипы (и совсем не старые) достать уже нельзя. Их, например, внезапно перестают выпускать.

С.Г.: Есть и такое. Боюсь про это говорить. Потому что, например, Motorola что-то новое и хорошее придумает и даже расскажет. Потом - бах. Оказывается, недоступно! Спрашиваешь: а где? Отвечают: да вот мы кому-то продаем сотнями тысяч. Хорошо. А нам - нет.

Говорят, теперь доступны реконфигурируемые системы на чипе?

С.Г.: Да, но они пока дороги. И отладочные средства сыроваты. Так что если хотите реконфигурируемую систему - делайте все отдельно. Берите микроконтроллер и FPGA, проектируйте части системы, а потом как-то слепливайте все вместе.

Писать программы лучше на Си?

С.Г.: На Си не пишут для 8-разрядных микроконтроллеров. Для 16- и 32-разрядных - да. Они и ориентированы на это. Восьмиразрядный контроллер применяют там, где надо экономить каждый цент. И тут на Си не попишешь. Потому что компилятор Cи все-таки делает код больше. Мы недавно провели разработку, где из двух килобайт программной памяти осталось десять байт. А если бы мы на Си писали? Пришлось бы ставить более дорогой процессор. Тут вылизывать приходится до копейки. Разработка хоть и обойдется дороже, зато производство будет дешевле. Если стоит задача сделать сто контроллеров, то лучше взять 16-разрядный, там не имеет значения, сколько стоит микроконтроллер. Там важно, сколько стоит разработка.

По поводу разработки. Вы, наверное, можете описать алгоритм выбора микроконтроллера для абстрактного проекта. И оптимальной миграции с платформы на платформу.

С.Г.: Все зависит от задачи. В принципе и на PIC’е можно DSP-обработку написать, правда, надо столько затратить ресурсов и так голову ломать...

Переходить с чипа на чип, конечно, трудно. Особенно поначалу. У меня процесс миграции был таков: 80с48®80c51 (две недели перехода)®Microchip PIC (тоже две недели)®AVR®Fujitsu®Motorola

Вам, как дистрибьютору, представляющему десяток компаний, - все равно. Перейти с одного чипа на другой - проблем нет. А что вы скажете парню с улицы, если он придет и попросит микроконтроллер Mitsubishi «пощупать». Средства разработки сколько стоят?

Р.Е.: (В разговор вступает Роман Евлампиев.) Средства разработки для чего? Для Fujitsu? Они бесплатны. Для Motorola - они встроены и потому тоже бесплатны.

Cколько стоит схемный эмулятор для микроконтроллеров Fujitsu? Меньше тысячи долларов?

С.Г.: Для всех новых микроконтроллеров ситуация становится совсем интересной. Приходят к нам разработчики - им нужен схемный эмулятор чуть ли не для ARM’а. Я спрашиваю: «А вы программки для IBM PC писали?» Говорят: «Писали». «А у вас есть внутрисхемный эмулятор для Pentium III?» «Нет», - отвечают. Примерно то же с новыми микроконтроллерами, которые содержат в своей программной памяти отладчики или используют загружаемые отладчики.

Р.Е.: У 8-разрядного микроконтроллера Motorola MPC 908 средства отладки внутри. Конечно, разработчик - человек консервативный.

И ленивый?

Р.Е.: Ну, может, не ленивый, но консервативный точно. Ваш вопрос о важности средств разработки - правильный. Многие производители чипов тоже это понимают. Вот для Motorola MPC908 все средства разработки - это «математика», и по однобитовому порту чипа, который организуется как двунаправленный RS-порт, вы можете заставить контроллер в пошаговом режиме прочитать свои «потроха» с помощью монитора, зашитого в ROM. Ставите точки останова в программе и в любой момент делаете копию регистров и ОЗУ. (О средствах разработки см. комментарии после интервью. - Прим. ред. темы.)

С.Г.: И это теперь почти любые чипы позволяют: и Fujitsu, и Ubicom.

Р.Е.: То есть вам уже не нужны какие-то дорогие средства. Ставьте микроконтроллер к себе на целевую плату, выводите два-три порта для отладки и подсоединяйте к ним ПК через COM- или LPT-порт.

В наборе команд есть стандартные инструкции: вывести регистры в порт отладки?

Р.Е.: Совершенно верно. Команды отладки подробно описаны, и ими удобно пользоваться.

В PIC’ах такой прелести нет, и поэтому вы не любите Microchip?

Р.Е.: Почему же? Мы любим PIC’и, мы любим AVR, мы любим все микроконтроллеры.

Да? А ведь внутри холдинга есть разные мнения.

Р.Е.: Безусловно. Меня ругают наши люди, которые занимаются дистрибуцией. Говорят: не то применяешь А я отвечаю: мне это удобнее.

По поводу «не то применяешь»: а русские микроконтроллерные чипы вы используете?

Р.Е.: «Тесей» ²? Нет. По этому поводу был большой флейм на ru.embedded - о применении «Тесея» в разработках. Общее мнение было таким: если вы экономите каждый рубль, то использовать «Тесей» актуально. Если же вы смотрите вперед, то увидите: у «Тесея» нет той линейки, которая, например, предлагается Microchip. Это тупик.

Наверное, и особой уверенности в выпуске этой модели нет?

С.Г.: Ну, уверенности нет ни в чем. Motorola тоже может прекратить производство чего-то нужного нам. Видимо, семейство 80С51 - единственный пример, когда можно быть уверенным, что оно не исчезнет вдруг. Контроллер оказался столь удачным, потому что появился в нужном месте в нужное время.

Скажем, майкрочипpовские контроллеры появились в 1985 году, но только сейчас завоевали широкую популярны. Но эта PIC-архитектура не была никому интересна, а 51-е семейство, вышедшее сразу после 48-го, и дало то, что нужно. Ведь тогда микроконтроллеры как отдельные чипы не выпускались. Были процессоры. И для них требовалась память программ, память данных и т.д. Каждый собирал себе систему из кубиков. Это считалось правильным.

Р.Е.: В России можно и нужно разрабатывать и производить оборудование, те же встроенные системы, и мы этим занимаемся. Наши изделия штатно ставятся на автомобили ВАЗ десятой и пятнадцатой модели. Это блоки индикации бортовой системы контроля.

Я, например, посмотрел 16-разрядные чипы Fujitsu, и они мне очень понравились своей оптимальностью, наличием flash-памяти, архитектурой. Я вообще люблю фон-неймановскую архитектуру, когда память данных и память программ - в одном пространстве. Ведь я вырос из PDP-11.

И сколько стоит такой контроллер?

Р.Е.: Десять долларов.

Не дороговато?

С.Г.: Нет. Любимая народом Mega 103 (8-разрядный чип от Atmel) стоит дороже - в розницу долларов пятнадцать. Люди говорят: да не надо мне шестнадцати разрядов, мне «Меги» достаточно. Хорошо. Сэкономьте хотя бы деньги. Зачем мучиться? Да и писать на ней удобнее: там Cи-ориентированная система команд.

Инженер-разработчик в микроконтроллерной конференции «Телесистем» «донес» на вас. Пришел купить штучку, а вы микроконтроллеры Fujitsu только полусотнями продаете.

С.Г.: Может, это давно было? Раньше у нас не было некоторых типов микроконтроллеров, приходилось заказывать, а сегодня все модели либо есть на складе, либо уже едут из Японии. Мы обязательно будем их поддерживать.

Р.Е.: Отдельно по поводу средств отладки. Я давно этим начал заниматься в рамках МЭПовского ЦНИИ «Циклон». Первое в России отладочное устройство для 580-го процессора было сделано у нас. Тенденцию и развитие отладочных средств я наблюдал изнутри. То, что сейчас разработчики встраивают средства отладки в микроконтроллерный чип, - это тенденция. В конце концов, все микроконтроллеры будут выпускаться именно в таком виде. Чтобы отлаживать программу целевого контроллера, инженеру нужно будет только цеплять JTAG или RS-порт.

Не работал с JTAG. В Интернете есть информация о нем?

Р.Е.: Полно. По-моему, есть даже сайт JTAG.com. Формат очень простой. Фактически это синхронный порт. CLK, DATA_IN и DATA_OUT. В JTAG-контроллере есть сдвиговый регистр, и дается определенная комбинация для защелки. А система команд позволяет тестировать код программы.

Спасибо за интересную беседу.

[i40423]

1 (обратно к тексту) - Который, по его скромному признанию, лучший на сегодня сайт Рунета по микроэлектронике.
2 (обратно к тексту) - «Тесей» - дешевый русский 8-разрядный однокристальный CMOS-микроконтроллер со встроенной EEPROM-памятью (pin-совместимый с PIC от Microchip). Первый член семейства чипов с ядром оригинальной архитектуры. Обещанные два года назад производителем остальные члены семейства до сих пор не готовы. Подробности на www.angstrem.ru.