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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計階段的關(guān)鍵資源，使設(shè)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(shè)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(shè)備系列，可以使用多個級別的開發(fā)板，因此根據(jù)設(shè)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(shè)備的設(shè)計者來說，另一個有價值的功能是一個能夠交換設(shè)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(chǔ)設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、SD卡接口、觸摸/圖形顯示器等。
安全
在一個充滿漏洞和黑客攻擊的時代，設(shè)計和開發(fā)嵌入式設(shè)備對許多組織來說是一項艱巨的任務。
由于嵌入式設(shè)備（如采購、硬件、固件、軟件、內(nèi)存/存儲、連接和云網(wǎng)絡(luò)）的安全級別如此之多，因此設(shè)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(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(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)應用的ATECC508AMAHAW設(shè)備一樣，使用防篡改安全技術(shù)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(shè)施可以在設(shè)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(shè)備被惡意收購并進行逆向工程。
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(shè)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(shù)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(shè)備時也可能會遇到學習曲線。對于沒有針對特定設(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(shè)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(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)的概念驗證和原型階段之后，以及通常在開發(fā)過程中，設(shè)計師和嵌入式開發(fā)人員需要開始產(chǎn)品和軟件設(shè)計。在這個過渡過程中，許多設(shè)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(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、商業(yè)或工業(yè)應用，都變得越來越復雜，用于原型和設(shè)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(shè)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(shè)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。
