32位元MCU平台间的转移没有太多捷径

    过去数年间，关于微控制器平台标准化的讨论不计其数，其目的是为了让不同MCU供应商产品间的转移更为容易，且在设计上无需做重大更动。然而，外围设备才是移转的真正核心，但所有讨论并未涉及外围设备的部分。

    工程师在着手新设计之前会先审视功能需求，依此来决定采用什么电路以及控制这些电路所需的MCU内建外围。例如，工业级的人机接口设备需要支持LCD、按键、触控式屏幕与机器的通信、LED以及喇叭／蜂鸣器等，这些功能都需要MCU上的某些外围，例如用于通信的CAN控制器、用于触控式屏幕的ADC以及用于蜂鸣器的PWM计时器。

    外围具备的功能越多所需的外部电路就越少，在某些情况下，还能减少需要撰写的程序码量。举例来说，在目的相同的情况下，采用PWM驱动方式较使用特殊蜂鸣器模式来得简单许多。

    核心很重要，但对于设计人员来说却是抽象的。核心必须满足两个基本条件：速度上是否能执行为建立用户体验所需的软件功能，以及是否能有效率地执行所有任务。只要能满足基本条件，核心类型并不那么重要。

    当然，核心还与韧体／软件相关。旧有程序码是工程师必须考虑到的问题，例如，使用现成程序码能节省多少工作量。然而，这个问题与核心并没有直接相关，而是与外围有关。大多数32位元MCU程序码采用C语言编写，能重新编译至任何核心，然而，每家MCU制造商的外围特性和程序设计模型均专属于自家产品，这是程序码难以转移的主要原因。

    为了让工程师使用起来更方便，MCU制造商会提供一个韧体程序库，包含设置和使用各种MCU内建外围的程序码。不同制造商操作外围的方式并不相同，甚至特性上也有所不同，将应用程序从一MCU转移至另一MCU并非简单的事。

    ARM一直以来都在为简化应用程序的移转而努力，定义了Cortex微控机软件接口标准(CMSIS)的韧体抽象化层标准，采用Cortex-M系列核心的MCU生产商其韧体程序库均已采纳了此一标准。遗憾的是，这个标准仍不能克服迁移外围遇到的困难，也就是说程序码的移植没有捷径。

    由于MCU制造商不愿简化其产品到其它供应商产品的可移植性，只能由设计工程师来达成此一目标。透过实现一个抽象化层，由该层创建硬件(即MCU外围)和应用程序码之间的标准程序设计接口来实现。

    可使用的方法有两种：方法一为开发一个中介层或封套资料，进而实现MCU制造商外围程序库和您的程序码间的转换。这是快速的解决方案，但会在命令和资料路径中添加较多程序码。方法二为定义一个标准的函数和变量命名机制，并将其应用于所有外围程序库。此种方法不必添加程序码却很费时，取决于外围设备用法的复杂度。

    实现可移植性是件大工程，在开发过程的一开始就必须列入考量。除了韧体／软件兼容性，还有接脚兼容的问题。MCU供应商的产品转移往往要重新布置PCB，而且还需要电容和稳压器等不同的外部元件。无论使用何种核心，在32位元MCU供应商的产品间转移均都极为困难，这一切取决于外围和相关的韧体程序库，而MCU制造商透过提供韧体程序库和应用说明来使设计过程尽可能地简单。

    此外，他们也努力减少元件在系列间的迁移工作，却不愿意让转移到竞争对手的解决方案变得过于容易。如此一来，这便成为设计工程师要解决的问题，应该要在每一个专案开始前即评估成本和益处。