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来自硅实验室的EFM8系列:强大的新型嵌入式开发平台

2015年7月01日经过罗伯特·凯

介绍SiLabs EFM8微控制器和相关开发工具。

Silicon Laboratories最近为那些对低成本、低功耗、高性能混合信号应用感兴趣的人提供了一系列新的微控制器和开发板。

推荐水平

初学者

8051还在继续

基于8051架构,硅实验室积累了广泛的8位微控制器,新的EFM8系列继续这一传统。8051最初由英特尔于1980年开发,这个“8位微电脑”(首次被称为)已经证明,最终有许多不同的制造商开发了基于8051的微控制器。这款35岁历史架构令人惊讶的耐力的两个重要原因是代码兼容性和人类兼容性:新设备受益于大量现有的8051码和以前与8051的微控制器一起工作的工程师提供的丰富经验。但显然,自1980年以来,微电子世界在世界范围内发生了很大的变化,因此8051的目前的表现含有各种改善性能和功能。

只有八个比特?

有些人可能会发现它令人惊讶的是,领先的制造商仍在销售8位器件;在64位CPU和32位微控制器的年龄,8比特可能似乎很遗憾不足。但是生活中的其他东西,更多并不总是更好。许多嵌入式应用程序很少需要16位或32位变量和操作,并且在这种情况下,8位器件提供较小的外形因素,更低的成本,更简单的开发过程以及更高的操作效率。另一方面,32位架构可能优于需要更多存储器或更高信号处理能力的应用程序;毫无疑问,如果它对32位浮点操作的连续连续连续连续连续连续,则8位处理器核心的性能将小于令人印象深刻。

升级

EFM8系列的处理性能和外围功能远远超过了原来的8051。毫无疑问,时钟频率增加了,但是除此之外SiLabs 8051核心还有一个大大提高了实际处理速度的流水线架构。在标准8051中,时钟速度不是处理性能的明确指标,因为一条指令需要12个时钟周期才能执行。因此,更好的度量是MIPS(每秒数百万条指令),而不是MHz(每秒数百万个周期)。SiLabs流水线的8051核心可以在1或2个时钟周期内执行70%的指令,从而在50 MHz的最大时钟速率下接近50 MIPS的峰值吞吐量。

EFM8系列集成了一套令人印象深刻的模拟和数字外设,如串行通信接口、模拟比较器、模数转换器和完全集成的USB模块(不幸的是没有数字-模拟转换器)。也许更重要的是,SiLabs提供了大量的应用笔记,示例代码和参考设计- 为确保开发人员实际上能够成功地使用这些外围设备。

工具

如果设计者没有方便、有效的开发固件和评估功能的方法,最令人印象深刻的微控制器也不会流行。这里存在着EFM8设备的一个突出优势:它们被SiLabs强大的(免费的)集成开发环境完全支持,并且可以使用舒适实惠的方式对它们进行全面评估EFM8开发板

固件

SiLabs的集成开发环境被称为简单的工作室,它的名字暗示了它的目标:使固件开发和测试成为一种高效的生产过程。

你可以自己决定实现这个目标的程度,但是考虑到价格(0美元),Simplicity Studio提供了一个吸引人的功能集合。一个主要的优点是可以自由、不受限制地访问Keil C编译器。C语言是微控制器编程的极佳语言:它超越了汇编代码令人压抑的低级本质,但它限制了设计者失去与设备硬件细节接触的能力。另一个有趣的功能是无缝集成的能量分析器,它可以显示微控制器的实时电流和功耗:

EFM8器件专门作为超低功耗解决方案,可用于自动化,可穿戴设备和物联网等应用;能量分析器通过帮助开发人员进一步优化功耗,为这些设计增加了另一种维度。

硬件

硅粉为EFM8系列微控制器销售六种不同的开发板。单一USB电缆提供平滑集成与简单的工作室,且效果-LCD控制,USB通信,电容式触摸感应,操纵杆接口,环境传感 - 可以在没有任何额外的硬件的情况下进行评估。

结论

EFM8系列微控制器和开发板是高性能、经济实惠的选择,不仅对工程师,也对学生和业余爱好者。支持文档和软件工具可以帮助您快速从概念转移到功能设备。接下来的文章将提供使用EFM8开发板来实现各种简单和复杂项目的详细指导。

下一篇文章串联:通过SPI控制液晶显示器:一个EFM8微控制器的项目开发介绍