CC BY
48МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В РОССИИ:
ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА...
Фирма КТЦ-МК принадлежит к числу крупных отечественных производителей систем на основе микроконтроллеров. Но помимо разработок и продвижения своей продукции она является одним из основных поставщиков контроллеров на отечественный рынок, осуществляет консультации по проблемам, связанным с их применением. Поэтому, посвятив настоящий номер микроконтроллерам, мы не могли не предложить ее руководителям поделиться с читателями своим восприятием этого сегмента рынка. Ниже приведено интервью директора фирмы КТЦ-МК Сергея Гаврилюка.
Ваша фирма является одним из крупнейших поставщиков разнообразных микроконтроллеров на отечественном рынке, поэтому первый к вам вопрос о том, что на этом рынке сегодня представлено. Действительно, КТЦ-МК не является дистрибьютором одной какой-либо фирмы, а занимается продажей микроконтроллеров вообще, независимо от их производителей. Поэтому мы не зашорены каким-либо одним классом или семейством изделий, а видим все разнообразие поступающих в страну МК.
Среди потребляемых отечественными разработчиками микроконтроллеров есть явно выраженная группа лидеров — семейство х51, поддерживаемое различными производителями, PIC-контроллеры фирмы Microchip и относительно новые, но уже успевшие завоевать популярность контроллеры семейства AVR фирмы Atmel. Остальные заметно отстали от лидирующей группы, но они присутствуют на рынке, и с каждым кварталом число их потребителей возрастает. Так что ситуация здесь интересная, не то что лет десять назад. Тогда, как вы помните, было всего два микроконтроллера — 48-й и 51-й (1816ВЕ48 и 1816ВЕ51. Примеч. ред.). Многие, кто начал работать с тех времен, и до сих пор используют их, даже если ресурсов этих МК им уже не хватает. Багаж накопленных знаний, наработанных программ и приобретенных инструментальных средств дает о себе знать.
Что есть из 51-го семейства? Это и стандартные контроллеры типа тех, которые выпускались нашей промышленностью, например Atmel 89С51, 89С52, и нестандартные, например продаваемые нами изделия Philips 80С552. Последние имеют на борту АЦП, таймеры, компараторы временных интервалов, ШИМ, шину I2C, большое количество портов. Это очень удачные контроллеры, они сейчас хорошо продаются. В свое время нечто похожее (8хС51СВ) производила Intel, но эти кристаллы уже года два как сняты с производства (к сожалению, многие заложились на них и до сих пор пытаются их покупать). РМП^'ов-ские не только не снимаются с производства, но и «испытывают прибавление в семействе». Недавно среди них появились и электрически перепрограммируемые члены этого семейства, маркируемые, как и у Atmel, 89С51. Стоят они относительно недорого, но позиционируются в отличие от Atme, не как бытовые, а как промышленные изделия. Они имеют ряд преимуществ — например, их тактовая частота
достигает 33 МГц, они допускают перепрограммирование внутри системы, что полезно для промышленных устройств, где иногда приходится дистанционно менять программное обеспечение. Программируются они через стандартный UART, никаких специальных программаторов не нужно. При определенной последовательности команд запускается внутренняя программа BOOTSTRAP, которая позволяет «втянуть» в себя новые коды. У них есть система отслеживания провалов питания, сторожевой таймер, флэш-память большого объема — 32 или 64 Кбайта. Есть МК, работающие с внутренним удвоением частоты, то есть вплоть до 66 МГц.
Кроме того, Philips делает кристаллы, известные российскому разработчику по их аналогам Atmel, таким как 89С2051. Именно Philips их начал делать первым, это его 750-е семейство. Они представляли собой маленькие 20...28-ногие кристаллы, с компараторами и АЦП на борту. Тактовая частота их достигала 40 МГц. Распространения они не получили — о них мало знали из-за ограниченного объема информации от дистрибьютеров, да и сказалась косность мышления разработчиков — я этого не знаю, работать с этим не буду.
Очень активно работает на рынке 8-разрядных микроконтроллеров Atmel. У нее сегодня 4 или 5 дистрибьюторов, они все дают статьи в журналы, поэтому об Atmel знают все. Ее 89-е семейство хорошо заняло нишу 51-х, с которой года два-два с половиной назад ушла Intel. У Atmel прекрасная ценовая политика — их электрически перепрограммируемые изделия гораздо дешевле, чем были у Intel однократно программируемые.
Следующий, кого стоит отметить, Dallas Semiconductor. Контроллеры, производимые этой компанией, очень быстрые, но дорогие. Продаются, как ни удивительно, если смотреть на их цену, довольно хорошо. Их приобретают большей частью те, кто занимается системами разграничения доступа — им очень нравится, что у этих МК два независимых последовательных порта. К тому же, у некоторых из этих контроллеров 1 Кбайт ОЗУ на кристалле, что тоже очень нравится разработчикам. Но Dallas — это не массовый контроллер, как PIC, перед ним не ставится задача завалить им весь рынок, контроллеры ценой от 8 до 30 долларов — это не ширпотреб, а эксклюзив. Идут они только в специальные разработки, где разработчикам не хочется
уходить от х51, но нужна повышенная скорость, два последовательных порта и т. д.
Довольно интересная ветвь — 16-разрядные контроллеры, эмулирующие семейство х51. Первой подобное изделие сделала Intel, это ее 251-й контроллер (8хС251; сейчас его производит TEMIC). На уровне бинарных кодов, без перетрансляции имеющихся для более ранних х51 программ, он работает примерно раза в 2 быстрее стандартного 8хС51, так как количество тактов на команду у него меньше. Если же использовать его дополнительные команды, отсутствующие у х51, и расширенный режим, то преимущество возрастет до 6-7 раз.
Нечто подобное представляет собой и 51ХА Philips. На уровне ассемблера он совместим с х51, но внутри содержит мощное 16-разрядное ядро, хорошо продуманное с точки зрения внутренней архитектуры, развитую периферию, что типично для Philips. Эти изделия у нас доступны, но спрашивают их редко. Вообще, я бы не стал рекомендовать закладывать эти 16разрядные изделия в новые разработки, ведь есть хорошие полноценные 16-разрядные контроллеры, не зажатые рамками х51, гораздо более совершенные и быстрые, лучше работать именно с ними. Тем более что инструментальные средства под 251-й и под 51ХА иные, нежели для обычных х51.
Вообще, производителей х51 довольно много — это и не умершие отечественные заводы со своими незабвенными 1816-й и 1830-й сериями, и родоначальник семейства (правда, покинувший этот рынок) Intel, и сменившая его Atmel, и Philips, и Dallas, и Temic, и OKI, и NEC — можно перечислить до двух десятков имен. Но 51-е семейство постепенно сдает свои позиции более молодым и совершенным микроконтроллерам.
В первую очередь, к ним относятся PIC-контроллеры фирмы Microchip. Для меня вполне объяснима, хотя и кажется нелогичной, столь большая любовь наших разработчиков к изделиям Microchip. Они ужасно неудобны с точки зрения архитектуры. У них очень хорошие порты, но все остальное сделано чрезвычайно плохо. Система команд их крайне ограничена. Но их тем не менее применяют в большом числе разработок. Объяснение этой любви простое — PIC-контроллеры появились тогда, когда не было ничего, кроме 48-х и 51-х. Они могли быть приобретены в небольших количествах, даже в единичных, пользователь мог сам их программировать, они имели мощные пор-
ты, были побыстрее 51-х, выпускалось много моделей — от 18- до 40-ногих — словом, манна небесная. Народ с удовольствием за это все схватился и начал вовсю пользоваться свалившимися на него благами от Microchip. Она, по сути дела, была первой, кто предложила что-то новое, очень удобное для пользователя и им программируемое. После нее появились многие, но для них рыночная ситуация была хуже — готовая к переходу на новые контроллеры часть рынка была уже захвачена Microchip.
Отмечу, что недавно появился интересный клон PIC-контроллеров — изделия фирмы Scinex, их продают «Макро-ТИМ» и мы. Примерно те же PIC, но 52 команды, в том числе добавлены хорошие инструкции для работы с памятью, несколько улучшена архитектура, каждая команда выполняется за один такт, что при прочих равных вчетверо быстрее, чем у Microchip, и к тому же тактовая частота до 100 МГц. Столь высокая скорость контроллера позволила его создателям отказаться от всякой периферии — таймеров, счетчиков, регистров сдвига в приемопередатчиках — все это рекомендуется реализовывать чисто программными средствами, благо быстродействия для этого хватает. Внутри — лишь сверхбыстрое ядро, память да порты ввода/вывода. Контроллеры довольно дешевы — розничная цена на 18.28-ногие корпуса лежит в пределах семи долларов.
В середине 90-х появились контроллеры семейства AVR фирмы Atmel. Те разработчики, которые не боялись перехода с одного МК на другой, бросили PIC и 51-е и перешли на AVR. У последних более продуманная архитектура, по быстродействию они — самые шустрые из 8разрядных, заметно быстрее контроллеров Microchip, они позволяют легко работать с массивами данных, у них гораздо больше, чем у PIC, команд — 120 вместо 33. Вообще, бытует мнение, что Microchip — это быстрые контроллеры, а Atmel или, например, Motorola — более медленные, так как их команды выполняются за большее число тактов. Но это заблуждение. Это было бы так, если бы программы состояли из одних команд NOP. Но в жизни нужно выполнять и другие действия, помимо пустой операции, например, собрать данные, отсортировать, переслать их куда-то, и здесь ограниченность команд Microchip очень сказывается — контроллеры с более развитой системой команд, и в первую очередь AVR, выполняют реальные алгоритмы гораздо быстрее.
Из крупных производителей можно еще упомянуть Infineon (Siemens). У них есть пара дистрибьюторов — «Интех» в Москве, который, на мой взгляд, не очень активно продвигает Siemens, и фирма «КРиС» в Питере, которая работает гораздо активнее, у них очень хороший сайт, с подробной информацией по контроллерам, они сами делают много разработок на этих изделиях. (Данные сведения не совсем корректны, так как «Интех» сегодня является официальным представительством Infineon Technologies в России, а статус дистрибьютора этой компании не так давно получил «Платан». Примеч. ред.). Очень активно работает с контроллерами Siemens фирма» КАСКОД». Но это, пожалуй, все. В России не очень любят большие процессоры. Мне кажется, что основную массу контроллеров в нашей стране потребляют АОН-
щики, сигнализаторщики и домофонщики. Им большие контроллеры не нужны, управлять, условно говоря, двумя кнопками и тремя светоди-одиками личше при помощи PIC-контроллера.
Еще один производитель больших контроллеров — Motorola. Она делает хорошие изделия, но со своей концепцией не вписывается в российский рынок. Motorola всегда ориентировалась на крупных потребителей. Специально для них была разработана технология изготовления микроконтроллеров под заказ — не как у Intel, где использовалась одна и та же архитектура и менялась только маска для заносимой программы, а с добавлением или удалением любых аппаратных средств — количество таймеров, портов и т. п. элементов на кристалле делалось таким, какое просил заказчик, и с теми функциями, которые он заказывал. Стандартные библиотеки позволяли разрабатывать такие контроллеры за считанные недели и быстро выпускать их. Для крупных производителей иметь именно те контроллеры, которые надо, — это здорово, но в нашей стране мало фирм, потребляющих на нужды своего производства несколько десятков тысяч контроллеров в год. Поэтому Motorola у нас «не шла», несмотря на то что у фирмы было здесь представительство, которое неплохо работало, проводилось много семинаров, с нами в том числе. В последнее время Motorola старается что-то изменить, в частности глядя на успехи Microchip, занявшего заметную часть рынка не только в нашей стране, но и за рубежом. Была представлена программа No excuses. В соответствии с ней были выпущены МК, которые могут программироваться и перепрограммиро-ваться пользователем, с рекордно низкой для нашего рынка ценой — младшие модели стоят в розницу меньше доллара. В партиях уже даже по 100 штук — 85 центов (c этими ценами не может состязаться даже Microchip). Это — МК типа KJ1. Они хорошие, быстрые, с развитой периферией. Памяти у них чуть меньше, чем у Атмеловского стандартного 51-го, но периферия не хуже, есть аналоговый компаратор, сторожевой таймер, встроенный RC-генератор, что тоже важно, так как хороший кварц стоит заметных денег.
Правда, у этих кристаллов есть одно маленькое «но», весьма существенное для нашего рынка. Это — отсутствие бита защиты. Поэтому все боятся закладывать его в свои разработки. Мы, к примеру, до сих пор не использовали их по той же самой причине. Но сейчас и эта проблема решается, новые серии, поставляемые с этого года — 908JK3, JL3, стоящие в розницу 3-4 доллара, а оптом — от 1,5 до 3, имеют не только бит защиты, но и более быстрое ядро (НГО8-е), электрически перезаписываемую память программ, программируемую внутрисистемно, порты с высокой нагрузочной способностью, 8-разрядный 12канальный АЦП, 3 разных режима пониженного энергопотребления с действительно малым потреблением, могут просыпаться по всяким событиям типа нажатия клавиши на клавиатуре прибора (причем не через прерывание, у них есть порты для подключения клавиатуры, имеющие такие функции). Эти кристаллы создают серьезную конкуренцию и Microchip, и Atmel.
Эти изделия, в целом, большинству читателей известны. А что бы вы отметили из не столь распространенной продукции? Помимо МК упомянутых производителей, в России доступны кристаллы еще нескольких крупных производителей. Отметим поставляемые нами Futjitsu. О них, правда, у нас мало кто знает. Эти 16-разрядные МК отличаются чрезвычайно высоким быстродействием — более 10 MIPS, чрезвычайно развитой периферией — 3 последовательных интерфейса, 10 таймеров, АЦП, ЦАП, ШИМ, очень большое количество портов ввода/вывода (68 или 96 — это нормальное количество), до 256 Кбайт флэш-ПЗУ и 4-6 Кбайт ОЗУ. Программируются внутрисистемно. Еще есть мощные контроллеры фирмы Toshiba (10 MIPS, 16-разрядные). Такой контроллер в розницу стоит 12 долларов. Еще более мощный, 32-разрядный, с производительностью 20 MIPS, стоит 16 долларов. Их самый большой минус — отсутствие внутренней памяти программ, нужен кристалл внешнего ПЗУ. Правда, его не надо подключать через регистр-защелку типа 555ИР22, все сигналы вырабатываются на соответствующих ножках, а их вполне достаточно — контроллеры выпускаются в корпусах PQFP-100 и выше. К плюсам можно отнести чрезвычайно развитую периферию и способность поддерживать модули памяти типа SIMM, используемые в IBM. За рубежом эти контроллеры ставятся в DVD-проигрыватели, CD-проигрыватели, автоответчики — словом туда, где надо работать с большими объемами памяти. Вследствие своей массовости они очень дешевы. Кстати, Futjitsu и Toshiba производят очень широкую номенклатуру МК, и западные разработчики, их использующие, всегда могут выбрать изделие, оптимальное с точки зрения решаемой задачи, в отличие от нашего разработчика, который уж если любит 51-й контроллер, то все будет делать только на нем, даже если ему придется ужиматься сверх вcякой разумной меры. Конечно, любую программу можно написать на ассемблере любого процессора, даже DSP-функции на Microchip, но каковы будут затраты?
Texas Instruments. Микроконтроллерная ветвь представлена у них очень слабо. За все время в наше поле зрения попало, по-моему, лишь 2-3 типа, в основном 430 семейство, 16разрядное с крайне малым потреблением, но очень медленное и весьма старое 370 семейство. В общем, Texas Instruments в России не то чтобы слабо, а почти никак.
В последнее время обозначился спрос на контроллеры ACE. Это — экзотика, самые маленькие в мире микроконтроллеры. Размер — примерно 3х4 мм, 8-разрядные, из 8 ног 6 — это порты ввода/вывода. Генератор — внутри, сброс — внутри, в общем, все внутри. В целом, по возможностям похож на Microchip или AVR, но в очень маленьком корпусе, и людям это нравится. Вообще, 8-ногие контроллеры довольно популярны. Их можно взять в SOIC, сделать минимальное обрамление и запихнуть в ручку какого-то изделия. Так часто использует PIC-контроллеры зеленоградская фирма «ФРАКТАЛ», выпускающая медицинские приборы. В частности, я держал один та-
кой в руках — в нем контроллер по определенному алгоритму управляет трехцветным светодиодом, как-то влияя на здоровье человека. Сам я не специалист и не очень в это верю, но кто ж его знает.
Более интересное использование — программно-регулируемый удаленный блок питания, также разработка «ФРАКТАЛ». На стандартном ШИМе его сделать было довольно проблематично. Они программно реализовали этот ШИМ на 8-ногом PIC-контроллере, получилось очень изящное решение.
Можно как-то оценить, какая часть рынка у Microchip, какая — у Atmel, какая — у х51 и т. д.?
С.Г.: Да, можно. Для получения этого ответа мы делали опрос на нашем сайте, нечто подобное делают на своем сайте «ТЕЛЕСИСТЕМЫ» — у них там очень интересная конференция по микроконтроллерам. Мы можем, например, сказать, что хотя AVR появились гораздо позже PIC-контроллеров, число людей, их использующих, примерно равно. Пока по объему продаж (в деньгах) Microchip продает больше, чем Atmel своих AVR. Но эта ситуация скоро изменится. Должно пройти некоторое время, пока создаваемые сейчас разработки воплотятся в жизнь, и тогда, когда эти разрабатываемые изделия появятся, AVR по объему продаж перегонит Microchip. По нашим оценкам, AVR и Microchip держат примерно по 13-15 % рынка, а 25 % все еще удерживают х51. Но точный количественный учет провести довольно трудно.
Остальные отстают от тройки лидеров с большим отрывом. Это и МК Motorola, и упомянутые 16-разрядные х51, и 196-е Intel, которые, по моей оценке, вскоре сойдут на нет, и некоторые другие. Меня радует, что сегодня на рынке представлены не только х51 и Microchip, но и ряд других, хотя и огорчает, что этих других очень мало. Их, к сожалению, мало кто продвигает. Мы поддерживаем только то, с чем работаем сами. Многое, увы, остается за пределами наших интересов. Хотя мы продаем все, консультации оказываем по любым контроллерам, справочные данные можем предоставить практически по любым МК. У нас хорошая база данных в Интернете с возможностью выбора контроллера по совокупности параметров — задайте архитектуру, периферию, быстродействие, фирму-произво-дителя, если для вас это критично, и получите соответствующую выборку. Сейчас в этой базе около 900 МК, доступных на российском рынке.
Такая ситуация. Двое моих знакомых делают свои системы на нескольких контроллерах Microchip, хотя, наверное, один МК из упомянутых от Toshiba или Futjitsu мог бы в единственном числе решить их задачи. Но они не переходят на новые контроллеры. Хотя говорить о том, что не могли бы, нельзя — ведь ушли же от х51. Как по-вашему, почему?
Косность.
А может, помимо косности есть и иные причины?
Какие ответы обычно дают разработчики на вопрос, почему вы, например, на РІС решаете задачи, ему не свойственные? У вас не хватает памяти, портов, периферии, вы допаиваете дополнительные микросхемы, дабы получить что-то похожее на то, что вам надо, но никак не хотите перейти на новый процессор. Обычно такие — нового процессора я не знаю, его надо изучать; у меня нет под него ничего. Это так. Но здесь очевидны две ситуации. Те, кто делает мало изделий — ну, до десятка в месяц, — для них изучение нового процессора, приобретение отладочных средств экономически может быть неоправ-дано. Для них проще поставить пять знакомых процессоров, связать их, и пусть они делают то, что от них требуется. Выигрыш в цене нового контроллера не покроет затрат на новые инструментальные средства, и потерь времени на изучение новой архитектуры и системы команд.
Есть иные ситуации — мы, например, выпускаем на своем производстве 5-10 тысяч изделий в месяц. Здесь уже считается каждый цент. Если мы видим, что Моїюгоіа выпустила кристалл на 10 центов дешевле, чем ДУР или 89С2051, мы задумываемся о переходе на новый МК, так как 10 центов х 10 000 шт = 1000 долларов в месяц, а эти деньги быстро окупают затраты на приобретение новых инструментальных средств и потери времени на изучение нового процессора. Ведь переход осуществляется один раз, а указанные 1000 долларов экономятся каждый месяц. Кроме того, имея большой опыт работы с разными МК, мы можем позволить себе выбирать тот, который решает поставленную задачу оптимальным образом, без использования дополнительных компонентов. А это экономия, причем не только на компонентах, но и на монтаже. Это только для тех, кто живет производством малого количества изделий, монтаж ничего не стоит, он как бы бесплатный. В крупносерийном производстве нередко оказывается, что припаять резистор дороже, чем его купить.
Еще о причинах инертности. Есть элемент привыкания. Перейти с первого контроллера на второй очень сложно, со второго на третий — точно так же. На четвертый — уже попроще, а, например, переход с пятого на шестой пройдет практически незаметно. Например, наши разработчики имеют дело и с 51ми, и с РІС, и с 11-й Моїогоіа, и с ДУР. Сейчас осваиваем 908-ю Моїогоіа. Результат— в нашем новом программаторе для ДУР — два процессора, Моїогоіа 68НС1Ш и ДУР 2313. Наш разработчик использовал два совершенно разных процессора, ему это уже не страшно. Этап боязни он прошел, переходя с третьего на четвертый. А потом понял, что в принципе ведь все одинаково.
Еще тезис: мы десять лет работаем с 51-м, десять лет писали для него программы, так что, теперь еще десять лет тратить на написание этих программ для нового процессора, например ДУР? Люди не учитывают, что они не столько времени затратили на написание программ, сколько на разработку алгоритмов. Перейдя на новый процессор, они воспользуются уже разработанными алгоритмами, и лишь реализуют их в новой системе команд,
что гораздо проще, чем придумывать их по первому разу, писать все с нуля. Многие не понимают, что не будет тех временных затрат, которыми они себя пугают.
Все это справедливо, когда стоимость комплектующих составляет львиную долю себестоимости изделия. Но мне известны случаи, когда комплектация, состоящая не только из трехдолларового процессора, но и из 20-долларового АЦП, и из четырех аккумуляторов по 2-3 доллара за штуку, и много еще из чего, тем не менее составляет малую часть в цене прибора, скажем 10 %. Сталкиваетесь вы с такими производителями, какие закономерности работают в этом случае?
Да, такое бывает. Типичный пример — печи для хлебокомбинатов. Их делается мало, они уникальны, и там практически все равно, на чем делать систему. Это действительно совсем не то, что массовый продукт, например, кассовый аппарат. Хотя даже если комплектация составляет малую часть себестоимости, но изделие массовое, производящееся тысячами, себестоимость микроконтроллера, равно как и любого другого изделия, давит на разработчика, вынуждая экономить центы на каждом изделии, которые, умноженные на тираж, возвращают сотни и тысячи долларов.
У нас был один клиент, занимавшийся регуляторами для печей, отжигающих керамику для зубных кабинетов. Продукция совсем не массового спроса. Он был на выставке в Германии и сравнивал там свои изделия с аналогами немцев. Его поразило, что те сделаны с применением процессора 68349 от Моїюгоіа, очень дорогого в сравнении с используемым им РІС-контроллером, 1 Мбайта флэша программ и 128 Кбайт ОЗУ данных. Долго мы ему объясняли, что ничего удивительного в этом нет. У нас разработчик продает не свой труд, а прибор, и заказчик не спрашивает, в какой мере этот труд включен в цену. Так что труд нашего разработчика как бы считается условно-бесплатным. На западе иначе. Ведь как там считают себестоимость изделия? Посчитали стоимость комплектации — одна часть цены. Добавили туда стоимость монтажных работ, амортизацию оборудования и т. д. И, не забудьте, стоимость труда программиста, который напишет программу для изделия. Если ресурсов у контроллера мало, то программист долго будет писать что-то на ассемблере, экономя каждый байт и такт. Это, займет, положим, месяц. За этот месяц ему нужно заплатить 2-3 тыс. долларов, да плюс налоги на эту зарплату. По сравнению с этими затратами выигрыш 50 или 100 долларов за счет применения более дешевого контроллера — сами понимаете. А на СИ он эту программу сделает за пару-тройку дней, и в себестоимость пойдет не несколько тысяч долларов, а десятая часть от этой суммы. К тому же, дальнейшая доработка не упрется в то, что ресурсы используемого контроллера выбраны уже все, и потребует лишь добавления десятка-другого строк в программу да ее перекомпиляции, без каких-либо любимых нашими кустарями допаек непредусмотренных элементов.
Да, это так. Но наша действительность не очень предполагает такую оплату труда программиста. Зачем платить ему 2000 долларов, когда только свистни, найдешь того, кто пусть и менее квалифицирован, но выполнит ее за 2000 рублей и будет при этом счастлив?
Не спорю. Но это справедливо лишь в случае простых задач. Если же речь идет о серьезных системах, работающих в режиме реального времени, такими заплатками не обойтись. Да и в более простых системах — если вам надо что-то добавить в уже готовое изделие, ну, чтобы в нужный момент мигал зелененький светодиодик, впихивание этого ассемблерного куска в Microchip может потребовать переделки половины программы.
Кстати, насчет дешевизны — многие говорят, что нам нужно что подешевле, чтобы победить конкурентов. А ведь для победы вовсе не всегда нужно сделать дешевле. Может, надо сделать за те же деньги, но удобнее, функциональнее. Добейтесь не более низкой цены, а лучшего соотношения цена/функциональные возможности и говорите не о том, что у вас дешевле, а о том, что у вас лучше. К примеру, разработчиков, которые все говорят о том, что им нужно бы подешевле, я спрашиваю — какой у вас дома видеомагнитофон? Panasonic. А почему не ВМ-12 или самый простенький Funaj? Ответ сами знаете: если уж приобрести, так чтобы потом не страдать из-за того, что это нельзя, то нельзя.
Что еще влияет на систему предпочтений разработчиков?
Безусловно, доступность программного обеспечения и средств поддержки разработки. От них многое зависит. Microchip здорово пошел в гору потому, что вместе с контроллерами появились дешевые комплекты PIC-START, содержащие все, что было нужно для того, чтобы, не имея ни средств, ни навыков работы с PIC-контроллерами, быстро создать и отладить на нем продукт. Стоили они тогда, если мне не изменяет память, около 250 долларов, что для нашей страны было вполне приемлемо. В них были и описание, и сами кристаллы, и средства программирования, и математика, и примеры применения — словом, все. И это сыграло свою роль — люди начали их использовать. Динамика продаж была интересной — за полгода рост с 0 до 30 тыс. долларов в месяц. Нечто подобное было и у Atmel. У них много бесплатно распространяемых программных продуктов, нет только компилятора СИ. Зато чрезвычайно удачная среда разработки, работающая под Windows. Еще один успешный ход Atmel — совместимость некоторых первых AVR по периферии, по временным диаграммам и по выводам, по алгоритму работы с внешней памятью и с внешней периферией с 51-ми контроллерами, которые они выпускали. Вы оставляли схему неизменной, лишь переписывали программу под AVR, программировали его, вынимали из устройства 51-й, вставляли AVR, и все прекрасно работало.
Отсутствие комплектов, позволяющих дешево и быстро начать работать с новыми контроллерами, — серьезный минус
Motorola. Ее инструментальные средства очень дороги — самый дешевый внутрисхемный эмулятор — более 1500 долларов. Естественно, никто не горел желанием платить такие деньги, да и кристаллов, которые можно программировать на коленке, не было. С началом программы No excuses она все же начала поставлять платы типа PICSTART под каждую из предлагаемых серий. Здесь есть и отладочный контроллер, и полное описание, и программатор, и вся необходимая в минимальном объеме математика. Кроме того, программатор может быть внутрисхемным симулятором, то есть в системе вы имеете возможность пошагово просмотреть поведение вашего «железа». И все это удовольствие стоит от 139 долларов, что становится привлекательным уже для широкого круга разработчиков. Правда, для 1б-разрядных контроллеров все заметно дороже. Вообще, полные версии отладочных средств очень дороги. Для того же AVR, если мне память не изменяет, полный комплект СИ стоит порядка 3,5 тыс. долларов. Трудно найти отечественного разработчика, готового выложить на начальном этапе разработки такую сумму, тем более не зная, насколько продукт ему необходим. Поэтому развитие пошло здесь чуть иначе — в Интернете тут же появились его «крякнутые» версии.
Мы говорили, что стартовый набор для MotoroЬ стоит порядка 130 долларов, что-то похожее по цене есть и для PIC-контроллеров. А что для других? Сколько стоят полные внутрисхемные эмуляторы, программаторы?
Мы на этой части рынка работаем в меньшей степени, чем в области консультаций и продаж. Обращающихся к нам клиентов большей частью мы отправляем в фирму «ФИТОН» — это, на наш взгляд, лучшая из наших фирм в этом сегменте. Хотя их отладочные средства не самые дешевые из российских, они самые многофункциональные и качественные. Мое убеждение — не надо стараться приобретать зарубежные средства поддержки. Ведь вы платите не только за «железо», но и за техническую поддержку, получить которую у отечественных производителей гораздо проще, да и поддержка будет квалифицированнее.
«ФИТОН» идет со значительным отрывом от всех остальных. Он выпускает внутрисхемные эмуляторы и для х51, и для PIC, и для AVR, и для некоторых других контроллеров. Также у них хорошая линейка программаторов — от простеньких типа PICPROG за 100 с небольшим долларов до серьезных универсальных программаторов ценой до 400 долларов.
Неплохие инструментальные средства делает Лаборатория инструментальных систем (МИФИ). Порядок цен на их программаторы и эмуляторы — 300-400 долларов. Они производят продукты в основном для 51-х процессоров и для 8б-х. Давно не слышал «АСАН» — они тоже производили или производят по сей день хорошие внутрисхемные эмуляторы для х51, стоимость их порядка 350-370 долларов. У всех упомянутых фирм хорошая техническая поддержка, можно приобрести пе-
реходники под разные процессоры, получить хорошую консультацию. Неплохой программатор делают «ТЕЛЕСИСТЕМЫ» (его цена около 200 долларов), и мы сейчас выпускаем программатор EEPROG, рассчитанный практически на все электрически перепрограммируемые МК. Он стоит 95 долларов. Оговорюсь, что он работает именно с микроконтроллерами, простые ПЗУ он не «шьет».
Мы поставляем зарубежные средства, но в тех случаях, когда отсутствуют российские аналоги. В основном это внутрисхемные симуляторы и программаторы для Motorol'овского 908 семейства, стоят они более 1500 долларов. Далее, поставляем отладочные платы под разные интерфейсы (например, CAN) — 450 долларов. Поставляем аналогичные платы для поддержки Futjitsu, цена их примерно та же, содержит программатор, внутрисхемный симулятор и кристалл. Полноценные западные внутрисхемные эмуляторы очень дороги — более 1000 долларов для х51, раза в полтора больше под процессоры Motoro^. Есть эмуляторы для Toshiba, они чуть подешевле.
Еще мы продаем так называемые базовые контроллеры — KIT. Это ядро, ОЗУ, ПЗУ, порт RS-232, схема тактирования и минимальная периферия, если она нужна. С ней можно сопрячь разрабатываемое устройство, не затрачивая силы на разработку аппаратной части незнакомого контроллера. Такие платы недороги — от 30 до 50 долларов, мы их выпускаем под х51, под Microchip, под AVR и под некоторые МК Motoro^. Более сложные изделия — платы развития, evaluation board — они вдобавок содержат некоторое отлаженное системное программное обеспечение, монитор-отладчик, позволяющий запускать программу с любого адреса, останавливать в нужном месте, тестировать периферию, смотреть содержимое ячеек ОЗУ и т. д. Такая плата есть под 80C552 Philips, цена ее около 180 долларов. Мы производим также эмуляторы ПЗУ, они дешевле (порядка 50 долларов).
Много подобных отладочных изделий вы
продаете?
Вторых продаем немного, до десятка в месяц, причем сейчас количество их снижается вследствие уменьшения интереса к х51. KIT продаем гораздо больше — до нескольких сотен в месяц. Потребителями их являются люди, которые делают одиночные изделия, и не хотят тратить лишнее время на создание и отладку ядра — купить готовое вследствие малой стоимости KIT гораздо выгоднее, их цена чуть больше стоимости использованной в них комплектации. Для нас это не то, на чем мы зарабатываем деньги, а скорее рекламный продукт, наше производство позволяет нам вести такую политику продаж. Мы продаем в них поставляемые нами компоненты (это одна выгода), мы приучаем людей к этим компонентам (другая) и стимулируем развитие нашего производства (третья). Кстати, эти KIT содержат только индустриальные компоненты, выполнены в соответствии со всеми индустриальными стандартами и предназначены для работы не только в бытовых, но и в промышленных условиях, в том числе и в тяжелых (например, на улице, если оговорено покрытие лаком).
Как, по-вашему, влияют на состояние отечественного микроконтроллерного рынка университетские программы типа Motorob?
Да никак. Вузов, где есть оборудованные MotoroU учебные классы — 16. Сколько студентов прошло через них — лучше узнать, например, в МИФИ. Но пока Motoro^ этой программой ничего не достигла. Студентов чему-то учат, но применить знания контроллеров MotoroU они просто не могут — о проблемах продвижения Motoro^ на наш рынок мы говорили выше. Сейчас, с появлением контроллеров, сопоставимых с PIC и AVR, что-то может и изменится. Но рынок уже плотно занят, и ей придется сильно биться за него. Других уни-
верситетских программ по микроконтроллерам нет. Есть по DSP, но мы на этом рынке не работаем.
Что вы можете сказать о перспективах развития российского контроллерного рынка?
Мы чувствуем, что рынок развивается. Количество продаж неуклонно возрастает, появляются новые заказчики, причем довольно крупные. Например, у нас это — АВТОВАЗ, который ставит в свои «десятки» микроконтроллер. А это — тысячи изделий в месяц, так как АВТОВАЗ выпускает до семисот тысяч автомобилей в год. Растет потребление микроконтроллеров фирмами, осуществляющими все-
возможную автоматизацию, контроллеры идут в датчики тепла, воды и т. д., и эти рынки также быстро растут.
Мы предполагаем, что в этом году только через наше производство пройдет 150-200 тыс. контроллеров. Так что вполне возможно, что общее количество их на нашем рынке уже перевалило или вот-вот перевалит через миллионную отметку. Конечно, это несравнимо с американским или южно-азиатским рынком, но цифра уже заметная, и крупным поставщикам МК есть уже за что биться на нашем рынке.
Интервью провел Александр Фрунзе
