私は 10 年間シングルチップ マイコンの開発に携わっており、SOC に関する記事をたくさん読みましたが、自分が無知であることを認めています。
しかし、いくつかの SOC を使用していなかったら、混乱して学術的になりすぎていたでしょう。
SOC と MCU を比較すると、 SOC は MCU の機能をカスタマイズしたバージョンであることがわかります。
もちろん、SOCはMCUに限定されるものではなく、上位CPUやMPUをカスタマイズしたものでも構いません。
すべての SOC がそれほど強力であるわけではないという誤解がありますが、実際には、主に製品の需要に応じて、ローエンドの SOC も大量に使用されています。
それぞれ紹介しましょう。
1.MCUとは
MCU はマイクロコントローラであり、シングルチップ マイクロコンピュータとしても知られていますが、これは悪い用語です。
上の写真は STC89C52 MCU です。
MCU は単なるチップであり、最終製品の機能を完成させるには周辺回路と連携する必要があります。
たとえば、上の写真の開発ボードでは、MCU が脳に相当し、その他の乱雑なボタン、ブザー、LED ライト、デジタル チューブなどは手、目、口、足などに相当します。
C言語でプログラムを記述し、回路図に従ってアセンブリすることができます。プログラムがコンパイルされ、マイコンにダウンロードされると、対応する周辺回路（ボタン、ブザー、LEDライト、デジタル管など）を制御することができます。アクション"。
MCU のいくつかの機能を次に示します。
1. 内部統合
上の図は最も単純な51コアMCUの内部構成を示しており、CPU、RAM、ROM、タイマ（カウンタ）、シリアルポート、外部割り込みで構成されています。
ARMv7アーキテクチャのCortex-M3コアを搭載したSTM32もあり、内部構成はさらに複雑になります。
内部モジュール図から、さらに多くの周辺リソースがあることがわかります。
2. 価格
MCU の価格は一般に比較的低く、数セントから数十ドルの範囲です。
3. 一般的なメーカー
（宏京テクノロジー）STC、STMicroelectronics（ST）、Renesas（ルネサス）、Atmel（アトメル）など。
4.共通MCU
例えば、STCの51シングルチップマイコン、STのSTM8、STM32、ArduinoのAVR、TIのMSP430などです。
5. オペレーティングシステム
MCU は通常、せいぜいリアルタイム オペレーティング システム (RTOS) のみを実行し、Linux やその他の「ベア メタル」プログラミングは実行しません。
2.SOCとは何ですか
ローエンド SOC は、MCU + 特定の機能モジュールのペリフェラルを内部に統合したものです。
ハイエンド SOC は、内部に統合された MPU/CPU + 特定の機能モジュール周辺機器である必要があります。私はハイエンドのものを使用したことがありません。おそらく、今日のローエンド SOC だと思います。
これまでの製品開発で使用したメータリングSOCの製品一覧をご紹介します。
製品リストの MCU コアを見ると、これらの Soc も本質的には MCU であり、51 個のコアと複雑な ARM コアを備えていることがわかります。
51コアのチップマニュアルを開いて内部構成を見てみましょう。
従来の 8051 シングルチップ マイクロコンピュータと比較して、より多くの周辺リソースがあり、その中には TBS、EMU、KBI など、比較的馴染みのないものもあります。
これらのペリフェラルは一見すると、電力計測機能に特化したカスタマイズされた機能です。
電力計測の機能は、電力メーターやコンセントなどの製品に一般的に使用されており、他の分野では一般的に使用されておらず、一般的な周辺機能ではありません。
メーカーは電力計測機能モジュールを 51 コア MCU に直接統合しています。これは SOC に属し、正確には計測 SOC と呼ばれます。
計測に加えて、Bluetooth など、分野ごとにカスタマイズ要件も異なります。
TiのBluetoothチップ(CC2541)はBluetooth分野向けのSOCです。
チップの内部構成を見てみましょう。
私の赤枠を見てください。あなたはずっと上部の Bluetooth が 51 コアだと思っていたことがわかります。呆然としていますか?
GPIO、シリアル ポート、タイマーなどの一部の一般的なペリフェラルを除いて、そのペリフェラル リソースを確認します。
チップ上には無線モジュール (Radio Arbiter) も内蔵されており、TI の Bluetooth プロトコル スタック上で動作して Bluetooth 機能を実現します。
したがって、SOC チップには共通の特徴があります。それらはすべて、特定の業界のニーズを満たすために、利便性の向上、コストの削減、安定性の向上を目的としています。
3. MCUとSOCの違い
これを見れば、もう違いが分かると思います。
もう一度要約しますと、ローエンド SOC の本質は MCU コアですが、51/ARM コアをベースに、特定の機能の周辺モジュールを追加してチップを再封止します。
Bluetooth プロトコル、Zigbee プロトコル、電力計測などの特定の機能を MCU で実行すると、手間がかかり、開発サイクルが長くなり、安定性が悪く、コストも高くなります。
soc がそれほどハイエンドで神秘的だとは思わないでください。[無限のシングルチップ マイクロコンピューター] コースのホスト プロジェクトなど、私たちの周りの例を考えてみましょう。
433Mソフトデコードの内容が難しいところ デコードは難しくないが、異なるメーカーの機器とどのように互換性を持たせるかが難しいところである ワイヤレスデコードSOCと呼ばれる、問題を解決するために特別に使用されるチップを再封入するEV1527および2262の無線プロトコル。
このようにして、あなたの製品が EV1527/2262 プロトコルをデコードする必要がある場合、私の SOC を使用することができ、それをデコードするためのプログラムの使用方法について心配する必要はありません。データを読み取るためのレジスタを直接提供します。 . 効率はかなり高くなりますか？これは SOC の値でもあります。
したがって、製品を開発する前に、まず自社の製品の機能要件を解決できる既製のSOCが市場にあるかどうかを確認する必要があり、現在多くの企業は基本的にこの方法で製品を開発しています。