盡管一些行業(yè)年復一年地經(jīng)歷了嵌入式系統(tǒng)復雜性的不斷增加，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，主要是推動互聯(lián)網(wǎng)連接或聯(lián)網(wǎng)傳感器、控制器和致動器以及物聯(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)人員在設計和開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時，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)字信號控制器（DSC）和一系列數(shù)字驅(qū)動外圍設備所取代。
嵌入式系統(tǒng)的復雜性和數(shù)量不斷增加，為靈活和熟練的組織創(chuàng)造了機會和新市場，以便在這些機會出現(xiàn)時迅速做出反應。然而，響應市場的任務已經(jīng)成為一個更大的挑戰(zhàn)，這不僅是因為現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的復雜性，而且現(xiàn)在還因為消費者需求的快速變化，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)量只會使情況更加復雜。
無論采用何種方法，在為新的嵌入式設計選擇MCU、MPU或DSC時，有幾個主要考慮因素。這包括選擇開發(fā)板、補充應用程序并與開發(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設計人員認識到這些挑戰(zhàn)，實施了一個開發(fā)硬件、軟件和資源的生態(tài)系統(tǒng)，以幫助設計人員和嵌入式開發(fā)人員進行這些考慮和過渡。
開發(fā)板和MCU、MPU和DSC選項
開發(fā)板是概念驗證和原型設計階段的關鍵資源，使設計團隊能夠更容易地適應新MCU、MPU或DSC的學習曲線。一個好的開發(fā)板通常包括訪問設備的所有引腳、外圍功能、外部模塊，以及一個便于編程和調(diào)試的接口。理想情況下，對于給定的設備系列，可以使用多個級別的開發(fā)板，因此根據(jù)設計師的需求、熟悉程度和技能水平，將有一個“最適合”的選項。對于不確定他們將需要的確切設備的設計者來說，另一個有價值的功能是一個能夠交換設備的開發(fā)板，以便可以使用一個用于比較和開發(fā)的通用平臺。
Microchip提供了多個開發(fā)板系列，旨在使早期開發(fā)更容易實現(xiàn)。許多Microchip開發(fā)板選項通常專用于特定的處理器線或具有可更換的處理器基礎設施，大多數(shù)包括擴展選項以添加流行功能。這些板采用高效緊湊的設計，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
設計、構(gòu)建和測試外部傳感器、致動器、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)中一項艱巨的任務。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)時間，能夠評估安裝在模塊上的組件，并允許進行創(chuàng)造性實驗。
MikroElektronika Click板是一個由許多Microchip開發(fā)板支持的優(yōu)秀模塊系統(tǒng)。mikroBUS模塊系統(tǒng)具有極強的可擴展性和可訪問性，有數(shù)百個模塊可用于支持廣泛的傳感、控制、驅(qū)動、通信和接口。此外，點擊板可以以相當即插即用的方式交換，這使得在點擊板和功能之間的切換變得簡單。點擊板模塊的一些示例包括顯示器、電機控制器、存儲器、人機界面、傳感器、無線通信硬件等。
其他Microchip開發(fā)板也可通過擴展套件進行高度擴展，如Xplained PRO擴展套件和附加板。此類擴展套件包括無線電收發(fā)器、Wi-Fi?控制器、ZigBit模塊、CryptoAuthenticationTM設備、以太網(wǎng)網(wǎng)絡、SD卡接口、觸摸/圖形顯示器等。
安全
在一個充滿漏洞和黑客攻擊的時代，設計和開發(fā)嵌入式設備對許多組織來說是一項艱巨的任務。
由于嵌入式設備（如采購、硬件、固件、軟件、內(nèi)存/存儲、連接和云網(wǎng)絡）的安全級別如此之多，因此設計人員和嵌入式開發(fā)人員在內(nèi)部處理安全方面的每一個方面都具有挑戰(zhàn)性。此外，測試和確保嵌入式設備各方面安全的基礎設施超出了許多組織的能力。
微芯片從多個角度加強了安全性。他們提供與開發(fā)板協(xié)同工作的加密認證模塊，使開發(fā)安全功能更快、更容易，以及開箱即用的安全設備解決方案。例如，Microchip的Zero Touch Provisioning（ZTP）CryptoAuthentication設備消除了采購、硬件、連接和云安全問題，無需OEM修改或重新編程設備[10]。
ZTP系統(tǒng)與用于AWS物聯(lián)網(wǎng)應用的ATECC508AMAHAW設備一樣，使用防篡改安全技術來保護存儲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)服務的實時注冊功能，并對批量證書上傳進行強制TLS 1.2/雙向認證，Microchip的安全設施可以在設備發(fā)貨前處理配置。預配置的安全/身份驗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，而不會因采購問題而暴露泄漏。或者，如果有任何設備被惡意收購并進行逆向工程。
由于安全物聯(lián)網(wǎng)設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)實現(xiàn)開箱即用的云連接，提供基于硬件的安全私鑰存儲。此外，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板具有完全認證的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安全元件處理每個設備的認證，并提供ZTP功能。
軟件
隨著嵌入式系統(tǒng)硬件、工具、軟件、技術和方法的變化，即使是經(jīng)驗豐富的開發(fā)團隊，在使用新的嵌入式設備時也可能會遇到學習曲線。對于沒有針對特定設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備庫的不熟悉方面，廠商軟件也可能是一個難以適應的挑戰(zhàn)。此外，一些供應商軟件是專門為專家用戶設計的，對于入門級開發(fā)人員，甚至是經(jīng)驗豐富的開發(fā)人員來說，這會讓他們望而卻步，因為他們試圖在不學習新平臺的情況下快速評估嵌入式設備。
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計和附帶的示例代碼，更好地幫助開發(fā)人員掌握各種技能和熟悉程度。
此外，Microchip的許多設備都支持免費提供的示例代碼，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)的概念驗證和原型階段之后，以及通常在開發(fā)過程中，設計師和嵌入式開發(fā)人員需要開始產(chǎn)品和軟件設計。在這個過渡過程中，許多設計人員和開發(fā)人員必須從頭開始，因為他們可能選擇的原型系統(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IDE移植到專業(yè)級工具，因此它們可以無縫地與生產(chǎn)硬件中實現(xiàn)的開發(fā)板上的相同設備一起工作。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)代嵌入式電子設備，無論是用于消費、商業(yè)或工業(yè)應用，都變得越來越復雜，用于原型和設計此類系統(tǒng)的工具也變得越來越。隨著最新電子產(chǎn)品的復雜性和多樣性，開發(fā)概念驗證所需的學習曲線和設計資源已成比例地變大。
幸運的是，Microchip開發(fā)了一個硬件和軟件開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，不僅減輕了嵌入式開發(fā)早期設計的負擔，還實現(xiàn)了向嵌入式電子產(chǎn)品生產(chǎn)的無縫過渡。
