盡管一些行業(yè)年復(fù)一年地經(jīng)歷了嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜性的不斷增加，但在未來幾年內(nèi)，任何行業(yè)都不太可能擺脫這種情況。一些新興趨勢促成了這一點(diǎn)，主要是推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)連接或聯(lián)網(wǎng)傳感器、控制器和致動(dòng)器以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。這一轉(zhuǎn)變也朝著為系統(tǒng)供電和為以前的機(jī)械或模擬電氣系統(tǒng)增加“智能”的方向發(fā)展。因此，嵌入式開發(fā)人員在設(shè)計(jì)和開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時(shí)，需要考慮的因素越來越多。
這些趨勢在可再生能源、汽車、工業(yè)和RF/微波通信行業(yè)中很明顯，在這些行業(yè)中，僅幾年時(shí)間，傳統(tǒng)的模擬嵌入式電子控制系統(tǒng)已經(jīng)被微控制器（MCU）、微處理器（MPU）、數(shù)字信號(hào)控制器（DSC）和一系列數(shù)字驅(qū)動(dòng)外圍設(shè)備所取代。
嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性和數(shù)量不斷增加，為靈活和熟練的組織創(chuàng)造了機(jī)會(huì)和新市場，以便在這些機(jī)會(huì)出現(xiàn)時(shí)迅速做出反應(yīng)。然而，響應(yīng)市場的任務(wù)已經(jīng)成為一個(gè)更大的挑戰(zhàn)，這不僅是因?yàn)楝F(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且現(xiàn)在還因?yàn)橄M(fèi)者需求的快速變化，從而減少了理想的市場窗口。這在幾乎所有行業(yè)的原始電子制造商（OEM）中引起了爭論。無論是購買商用現(xiàn)貨（COTS）解決方案，從頭開始開發(fā)產(chǎn)品，還是修改COTS以符合期望的規(guī)格，可能的解決方案數(shù)量只會(huì)使情況更加復(fù)雜。
無論采用何種方法，在為新的嵌入式設(shè)計(jì)選擇MCU、MPU或DSC時(shí)，有幾個(gè)主要考慮因素。這包括選擇開發(fā)板、補(bǔ)充應(yīng)用程序并與開發(fā)板兼容的模塊、早期開發(fā)軟件和資源、原型/概念驗(yàn)證系統(tǒng)安全與最終產(chǎn)品安全之間的差異，以及從原型到生產(chǎn)的過渡。Microchip設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)到這些挑戰(zhàn)，實(shí)施了一個(gè)開發(fā)硬件、軟件和資源的生態(tài)系統(tǒng)，以幫助設(shè)計(jì)人員和嵌入式開發(fā)人員進(jìn)行這些考慮和過渡。
開發(fā)板和MCU、MPU和DSC選項(xiàng)
開發(fā)板是概念驗(yàn)證和原型設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵資源，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠更容易地適應(yīng)新MCU、MPU或DSC的學(xué)習(xí)曲線。一個(gè)好的開發(fā)板通常包括訪問設(shè)備的所有引腳、外圍功能、外部模塊，以及一個(gè)便于編程和調(diào)試的接口。理想情況下，對(duì)于給定的設(shè)備系列，可以使用多個(gè)級(jí)別的開發(fā)板，因此根據(jù)設(shè)計(jì)師的需求、熟悉程度和技能水平，將有一個(gè)“最適合”的選項(xiàng)。對(duì)于不確定他們將需要的確切設(shè)備的設(shè)計(jì)者來說，另一個(gè)有價(jià)值的功能是一個(gè)能夠交換設(shè)備的開發(fā)板，以便可以使用一個(gè)用于比較和開發(fā)的通用平臺(tái)。
Microchip提供了多個(gè)開發(fā)板系列，旨在使早期開發(fā)更容易實(shí)現(xiàn)。許多Microchip開發(fā)板選項(xiàng)通常專用于特定的處理器線或具有可更換的處理器基礎(chǔ)設(shè)施，大多數(shù)包括擴(kuò)展選項(xiàng)以添加流行功能。這些板采用高效緊湊的設(shè)計(jì)，與Microchip廣泛的軟件開發(fā)工具和資源生態(tài)系統(tǒng)兼容。
模塊
設(shè)計(jì)、構(gòu)建和測試外部傳感器、致動(dòng)器、控制、通信和用戶接口模塊通常是嵌入式系統(tǒng)原型開發(fā)中一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。具有支持多種功能的外部模塊內(nèi)置接口的開發(fā)板可以大大縮短嵌入式開發(fā)時(shí)間，能夠評(píng)估安裝在模塊上的組件，并允許進(jìn)行創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)。
MikroElektronika Click板是一個(gè)由許多Microchip開發(fā)板支持的優(yōu)秀模塊系統(tǒng)。mikroBUS模塊系統(tǒng)具有極強(qiáng)的可擴(kuò)展性和可訪問性，有數(shù)百個(gè)模塊可用于支持廣泛的傳感、控制、驅(qū)動(dòng)、通信和接口。此外，點(diǎn)擊板可以以相當(dāng)即插即用的方式交換，這使得在點(diǎn)擊板和功能之間的切換變得簡單。點(diǎn)擊板模塊的一些示例包括顯示器、電機(jī)控制器、存儲(chǔ)器、人機(jī)界面、傳感器、無線通信硬件等。
其他Microchip開發(fā)板也可通過擴(kuò)展套件進(jìn)行高度擴(kuò)展，如Xplained PRO擴(kuò)展套件和附加板。此類擴(kuò)展套件包括無線電收發(fā)器、Wi-Fi?控制器、ZigBit模塊、CryptoAuthenticationTM設(shè)備、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、SD卡接口、觸摸/圖形顯示器等。
安全
在一個(gè)充滿漏洞和黑客攻擊的時(shí)代，設(shè)計(jì)和開發(fā)嵌入式設(shè)備對(duì)許多組織來說是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
由于嵌入式設(shè)備（如采購、硬件、固件、軟件、內(nèi)存/存儲(chǔ)、連接和云網(wǎng)絡(luò)）的安全級(jí)別如此之多，因此設(shè)計(jì)人員和嵌入式開發(fā)人員在內(nèi)部處理安全方面的每一個(gè)方面都具有挑戰(zhàn)性。此外，測試和確保嵌入式設(shè)備各方面安全的基礎(chǔ)設(shè)施超出了許多組織的能力。
微芯片從多個(gè)角度加強(qiáng)了安全性。他們提供與開發(fā)板協(xié)同工作的加密認(rèn)證模塊，使開發(fā)安全功能更快、更容易，以及開箱即用的安全設(shè)備解決方案。例如，Microchip的Zero Touch Provisioning（ZTP）CryptoAuthentication設(shè)備消除了采購、硬件、連接和云安全問題，無需OEM修改或重新編程設(shè)備[10]。
ZTP系統(tǒng)與用于AWS物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的ATECC508AMAHAW設(shè)備一樣，使用防篡改安全技術(shù)來保護(hù)存儲(chǔ)和集成橢圓曲線密碼（ECC）硬件加速器。它還利用AWS物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的實(shí)時(shí)注冊(cè)功能，并對(duì)批量證書上傳進(jìn)行強(qiáng)制TLS 1.2/雙向認(rèn)證，Microchip的安全設(shè)施可以在設(shè)備發(fā)貨前處理配置。預(yù)配置的安全/身份驗(yàn)證以及集成的加密硬件，使開發(fā)人員能夠自信地獲取安全的硬件，而不會(huì)因采購問題而暴露泄漏?；蛘撸绻腥魏卧O(shè)備被惡意收購并進(jìn)行逆向工程。
由于安全物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的原型通常具有挑戰(zhàn)性，Microchip還提供安全物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板，并與谷歌云物聯(lián)網(wǎng)核心平臺(tái)安全集成。例如，AVR IoT WG板（AC164160）和PIC IoT板（AC16164）都允許嵌入式開發(fā)人員在60秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)開箱即用的云連接，提供基于硬件的安全私鑰存儲(chǔ)。此外，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板具有完全認(rèn)證的Wi-Fi和CryptoAuthentication安全元素
用于快速開發(fā)安全無線解決方案。最后，AVR IoT WG板中的ATECC608A安全元件處理每個(gè)設(shè)備的認(rèn)證，并提供ZTP功能。
軟件
隨著嵌入式系統(tǒng)硬件、工具、軟件、技術(shù)和方法的變化，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，在使用新的嵌入式設(shè)備時(shí)也可能會(huì)遇到學(xué)習(xí)曲線。對(duì)于沒有針對(duì)特定設(shè)備配備工具和資源的通用集成開發(fā)環(huán)境尤其如此。另一方面，由于界面和加載嵌入式設(shè)備庫的不熟悉方面，廠商軟件也可能是一個(gè)難以適應(yīng)的挑戰(zhàn)。此外，一些供應(yīng)商軟件是專門為專家用戶設(shè)計(jì)的，對(duì)于入門級(jí)開發(fā)人員，甚至是經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)人員來說，這會(huì)讓他們望而卻步，因?yàn)樗麄冊(cè)噲D在不學(xué)習(xí)新平臺(tái)的情況下快速評(píng)估嵌入式設(shè)備。
Microchip擁有專業(yè)開發(fā)的硬件、軟件和資源生態(tài)系統(tǒng)，通過提供各種IDE、易于合并的軟件庫以及豐富的參考設(shè)計(jì)和附帶的示例代碼，更好地幫助開發(fā)人員掌握各種技能和熟悉程度。
此外，Microchip的許多設(shè)備都支持免費(fèi)提供的示例代碼，可通過IDE訪問，包括IDE中的工具，這些工具有助于簡化設(shè)備特定功能和特性的開發(fā)。
過渡到生產(chǎn)
在開發(fā)的概念驗(yàn)證和原型階段之后，以及通常在開發(fā)過程中，設(shè)計(jì)師和嵌入式開發(fā)人員需要開始產(chǎn)品和軟件設(shè)計(jì)。在這個(gè)過渡過程中，許多設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員必須從頭開始，因?yàn)樗麄兛赡苓x擇的原型系統(tǒng)只是松散地代表了可以在生產(chǎn)中使用的東西。
Microchip硬件和IDE并非如此。由于在原型開發(fā)期間編寫的代碼可以很容易地從入門級(jí)IDE移植到專業(yè)級(jí)工具，因此它們可以無縫地與生產(chǎn)硬件中實(shí)現(xiàn)的開發(fā)板上的相同設(shè)備一起工作。因此，在Microchip生態(tài)系統(tǒng)中工作使開發(fā)人員能夠編寫一次代碼，甚至可以輕松地在項(xiàng)目之間重用代碼。
簡化原型制作到生產(chǎn)
現(xiàn)代嵌入式電子設(shè)備，無論是用于消費(fèi)、商業(yè)或工業(yè)應(yīng)用，都變得越來越復(fù)雜，用于原型和設(shè)計(jì)此類系統(tǒng)的工具也變得越來越。隨著最新電子產(chǎn)品的復(fù)雜性和多樣性，開發(fā)概念驗(yàn)證所需的學(xué)習(xí)曲線和設(shè)計(jì)資源已成比例地變大。
幸運(yùn)的是，Microchip開發(fā)了一個(gè)硬件和軟件開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，不僅減輕了嵌入式開發(fā)早期設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)，還實(shí)現(xiàn)了向嵌入式電子產(chǎn)品生產(chǎn)的無縫過渡。
