На волне подъема всеобщего интереса к отечественным микроконтроллерам и процессорам мне захотелось разобраться, а что за камни делает НИИЭТ? Про микроконтроллеры и процессоры других производителей написано немало (как на самом Хабре, так и в тематических журналах). А про МК НИИЭТ крайне мало информации, особенно практической и особенно про 8- и 16-битные.
Как и где для них писать код, на чем изучать и что использовать для прошивки - вопросы, ответы на которые меня интересовали больше всего. Как и ожидалось, структурированной и исчерпывающей информации я не нашла. Но очень помог курс по motor control 32-битным контроллерам НИИЭТ от BelerafonL.
Содержание
8 битные
На данный момент на сайте НИИЭТ представлены следующие семейства 8-битных МК:
с архитектурой и системой команд MCS-51: 1830ВЕ, 1882ВЕ, 1882ВМ, К1830ВЕ;
с RISC архитектурой: 1887ВЕ: 1887ВЕ4У и 1887ВЕ7Т и К1946ВМ014.
Семейство 1830ВЕ состоит из двух микроконтроллеров: 1830ВЕ91Т и 1830ВЕ81Т. Первый с flash памятью программ, второй - с масочным ПЗУ.
Масочное ПЗУ используется для однократной прошивки микроконтроллера на этапе производства - это удобно для больших серий и уже отлаженного ПО. А собственно отлаживать ПО можно на микроконтроллере с flash памятью, обладающим теми же характеристиками, что и с масочным ПЗУ.
Микроконтроллеры поставляются в 20-выводном металлокерамическом корпусе типа 4153.20-5. В МК: UART, аналоговый компаратор, два 16-разрядных таймера/счётчика.
Функциональный аналог AT89C2051.
Основными областями применения изделия являются встроенные цифровые системы управления.
Микроконтроллеры 1882ВЕ поставляются в металлокерамическом корпусе типа H16.48-2B5133.48-3 (48 выводов). Периферия: три 16-разрядных таймера/счетчика событий, SPI, UART, WDT. Для их программирования и отладки используются средства Фитон, а также есть макетно-отладочная плата от самого НИИЭТ.
Функциональным аналогом микросхем являются изделия AT89S8253.
Основными областями применения изделия являются встроенные цифровые системы управления комплексами радиосвязи, в системах автоматизации технологических процессов, в системах автоматизированного управления электроприводом, оргтехнике, вычислительной технике, телекоммуникационной технике, для управления робототехническими комплексами.
Микроконтроллеры 1882ВМ поставляется в металлокерамическом корпусе типа 4203.64-1 (64 вывода). Отличается от предыдущего семейства наличием интерфейсного модуля LIN и ГОСТ Р 52070–2003 (MIL-STD-1553B), а также большим набором периферии: 2 UART, 2 SPI, I2C. Для отладки можно использовать как программные средства от Фитон, так и Keil.
Применяется как для сопряжения между интерфейсами различных типов в сетях обмена информацией, так и для управления внешними периферийными устройствами (АЦП, ЦАП, карты памяти и т.д.) по защищенным каналам связи.
Семейство микроконтроллеров К1830ВЕ отличается от всех предыдущих памятью с тройным резервированием.
Применяется во встроенных цифровых системах управления комплексами радиосвязи, встроенных цифровых системах управления, бортовой аппаратуре, средствах оповещения, вычислительной технике, телекоммуникационной технике и т.п., к которым предъявляют высокие требования при работе в условиях специальных внешних воздействующих факторов
Семейство 1887ВЕ представлено двумя микроконтроллерами: 1887ВЕ4У и 1887ВЕ7Т, отличающихся корпусами (металлокерамические корпуса 48 выводов для 1887ВЕ4У и 64 вывода для 1887ВЕ7Т), питанием (для 1887ВЕ4У возможно питание от 3,3 и от 5,0 В, для 1887ВЕ7Т только от 5 В) и набором периферии.
Для программирования и отладки можно использовать USB программатор, разработанный НИИЭТ, а также STK600 с переходником от НИИЭТ, и отладочные платы для обоих МК.
Применяется для управления робототехническими комплексами, в системах автоматизации технологических процессов, системах автоматизированного управления электроприводом, оргтехнике, вычислительной технике, телекоммуникационной технике.
Единственный микроконтроллер в пластиковом корпусе - К1946ВМ014. По информации с просторов интернета это МК 1887ВЕ4У, но в другом корпусе. Документация на К1946ВМ014 отсутствует в открытом доступе, есть лишь упоминание основных характеристик и картинка корпуса на сайте НИИЭТ.
Может применяться в системах управления оборудованием, робототехнике; функциональных разрядно-зарядные устройствах с программированием; сложных дистанционных системах управления; сетевых устройствах; быстродействующих системах для передачи и обработки данных; сложной бытовой технике; устройствах ввода и отображения информации с тач-скринами и других многофункциональных устройствах.
Более подробно все характеристики описанных выше микроконтроллеров представлены в сводных таблицах.
Для удобства просмотра и с активными гиперссылками таблицы приведены по ссылке.
16 битные
На данный момент на сайте НИИЭТ представлены следующие семейства 16-битных МК:
с архитектурой и системой команд MSC-96 и AMSC-96: 1874ВЕ и Л1874ВЕ;
с RISC архитектурой: 1887ВЕ: 1887ВЕ3Т, 1887ВЕ6Т, 1887ВЕ9Т.
Семейство 1874ВЕ представлено большим количеством микроконтроллеров в металлокерамических корпусах (88 и 208 выводов), но обладающих различными тактовыми частотами, наборами периферии, наличием и типом встроенной памяти (flash, масочное ПЗУ, однократно программируемая (OTP ROM)), величиной ОЗУ, а также показателями спецстойкости.
В серии в том числе есть микроконтроллеры с поддержкой Space Wire, ГОСТ Р 52070-2003(MIL-STD-1553B) и предназначенные для управления двигателями (1874ВЕ86Т).
Для написания программ можно использовать софт от Фитон. Для прошивки можно использовать программаторы ChipProg, JTAG-эмулятор JEM-963 (для МК 1874ВЕ71Т).
Микроконтроллеры серии применяются в средствах измерения, связи, наблюдения, безопасности, автоматизации производства, медицине, энергетике, промышленности, в том числе в электроприводах, а также различных системах управления, работающих в условиях с повышенными требованиями к спецвоздействиям.
Семейство Л1874ВЕ состоит из одного микроконтроллера, отличительной особенностью которого является масочное ПЗУ.
Семейство 1887ВЕ представлено тремя микроконтроллерами: 1887ВЕ3Т,1887ВЕ6Т, 1887ВЕ9Т. Первые два поставляются в корпусах типа 4247.144-1 (CQFP-144), последний в металлокерамическом корпусе типа 4248.144-1.
Кроме корпусов микроконтроллеры внутри серии отличаются тактовой частотой, типом, наличием и размером памяти программ, размером ОЗУ, набором периферии.
1887ВЕ3Т применяется в системах, где требуются сбор, обработка и обмен данными. Позволяет выполнить жесткие требования на аппаратуру (комплексы) по назначению и массогабаритным показателям.
1887ВЕ6Т Применяется в аппаратуре космического назначения.
1887ВЕ9Т предназначен для управления двигателями, но может применяться и в других устройствах.
Для программирования этой серии микроконтроллеров можно использовать Keil.
Более подробно все характеристики описанных выше микроконтроллеров представлены в сводных таблицах.
Для удобства просмотра и с активными гиперссылками таблицы приведены по ссылке.
32 - битные
На данный момент на сайте НИИЭТ представлены 32-битные микроконтроллеры на основе RISC архитектуры с ядром ARM Cortex-M4F.
1921ВК01Т1 - микроконтроллер с максимальной тактовой частотой 100 МГц, напряжение питания ядра 1,8 В буферов ввода/вывода 3,3 В, богатая периферия (множество ШИМ каналов, АЦП, аналоговый компаратор, CAN, USB, Ethernet). Поставляется в металлокерамическом корпусе 4250.208-1.
Предназначен для применения в системах управления двигателями.
К1921ВК01Т - аналогичный предыдущему МК только в пластиковом корпусе QFP-208.
1921ВК028 - более мощный МК, чем предыдущие. Тактовая частота до 200 МГц, питание 1,2/3,3 В, больший объем памяти, два резервированных контроллера интерфейса по ГОСТ Р 52070-2003 (MIL-STD-1553В), Два контроллера SpaceWire до 200 Мбит/с, 1-wire. Поставляется в металлокерамическом корпусе 8115.400-1.
1921ВК035 - миниатюрный микроконтроллер: размер корпуса 6*6 мм. Тактовая частота до 100 МГц, напряжение питания 3,3В, SPI, CAN, UART, таймеры, ШИМ, блок захвата, DMA.
Поставляется в металлокерамическом корпусе МК5162.48-1 (48 выводов).
К1946ВК035 - судя по наименованию должен быть микроконтроллер как 1921ВК035, только в пластиковом корпусе, но на сайте НИИЭТ крайне мало информации по нему.
Для отладки любого из приведенных выше 32-битных МК НИИЭТ рекомендует использовать:
Интегрированная среда разработки CodeMaster++ производства АО «НИИЭТ».
Ключ для среды разработки производства ООО «Фитон» г. Москва.
Сборка GCC+Eclipse.
Более подробно все характеристики описанных выше микроконтроллеров представлены в сводных таблицах.
Для удобства просмотра и с активными гиперссылками таблицы приведены по ссылке.
Надеюсь, собранная и структурированная мной информация будет полезна тем, кто еще только начинает осваивать микроконтроллеры НИИЭТ или планирует их использование в проектах.
Список источников:
Комментарии (56)
REPISOT
17.11.2022 13:44+21921ВК035
По описанию на сайте неплох, но всего 4 канала АЦП и нет батарейного домена. А 1921ВК028 уже слишком большой и требует несколько напряжений питания. А жаль.
da-nie
18.11.2022 16:11-11921ВК028
Этого не будет. Про него забудьте.
aabzel
19.11.2022 01:33Почему 1921ВК028 не будет?
da-nie
19.11.2022 09:00+2Потому что он нифига не у нас делается. Нам официальный ответ пришёл.
Сейчас его ещё купить можно, но в перспективе уже нет. Вообще, всё что с подозрительно высокими частотами с высокой вероятностью производилось не у нас и ждите скорейшего исчезновения.
SuperTEHb
17.11.2022 13:55+2Читал, изучал, заинтересовал К1921ВК01Т. У него есть ШИМВР. Построен этот ШИМ так, как я больше ни у кого не встречал. То есть, судя по всему, ребята умеют делать периферию сами. Хорошо, молодцы! А потому вдвойне, втройне обидно, что приобрести пощупать их не получилось. Известно ли что-нибудь про местное их производство или всё как у всех?
OldFashionedEngineer
17.11.2022 15:07+1Очень похоже, что 8-битные сами в Воронеже делают. Про 32 бит не в курсе. Пробовали весной аналоги аврок заказать на фирму. Так там очередь была на пол года вперёд.
marus-ka Автор
17.11.2022 15:31+3По именно этим мк крайне рекомендую курс от НПФ "Вектор" (есть ссылка в конце статьи). Там история такая: ARM ядро куплено в виде описания аппаратной части ядра в VHDL, вся периферия кроме ШИМ, QEP, CAP куплена в виде IP ядер. ШИМ, QEP и CAP разработаны по заказу НИИЭТ в НПП "Цифровые решения" по аналогии с Texas и с пожеланиями по функционалу от НПФ "Вектор". Производство возможно только в Китае, так как у нас нет фабрик с нужными тех нормами. Более того корпусировка в пластик тоже проводится в Китае. Корпусировка в металлокерамику и приемка происходит в НИИЭТ.
Mike-M
18.11.2022 13:04+1Вот интересно: производству чипов того же американского Texas Instruments в Китае мы не доверяем, а производству российских чипов в том же Китае — доверяем.
aabzel
19.11.2022 01:48Производство возможно только в Китае
@marus-ka Вы какой Китай подразумеваете?
Вообще-то Китаев два.
Khort
19.11.2022 10:10+2Среди всех разных китаев, речь в данном случае идет о малазийском китае. Этот чип был разработан для фабрики Силтерра https://www.silterra.com/
Khort
19.11.2022 10:19Это примерная копия ШИМ высокого разрешения микроконтроллеров серии TMS320. Сделали правда не слишком хорошо - точность программирования задержки высокого разрешения сильно гуляет. Но, штука интересная, согласен
pharo
17.11.2022 15:23+3Надеюсь, собранная и структурированная мной информация будет полезна тем, кто еще только начинает осваивать микроконтроллеры НИИЭТ или планирует их использование в проектах.
Полезна была бы и информация, в дополнение к статье, где представленные контроллеры в статье можно купить в розницу и по какой цене.
К, примеру, есть ли они в номенклатуре продаваемых позиций магазина «Чип и Дип»?
P.S. У МИЭТ есть такие контроллеры К1894, но тоже где их можно купить непонятно, или/и 1881VE2T от Минского Интеграла.marus-ka Автор
17.11.2022 15:59Насколько я понимаю, купить их можно только у НИИЭТ. Цены на некоторые мне удалось найти на просторах интернета, написала в ветке ниже.
Gryphon88
17.11.2022 15:23+4Спасибо за большую работу. Не подскажете, что там с ценой и доступностью? А то отечественный МК такой странный предмет, вроде он есть…
marus-ka Автор
17.11.2022 15:58+3Цена и доступность - это очень интересный вопрос, ответ на который тем не менее не просто найти. Могу навскидку сказать, что все, что в пластиковых корпусах цена и поставка "по запросу". В открытых источниках цены, сроков нет.
По информации про К1921ВК01Т на 2019 год: в пластике 3500 р за штуку, в керамике (приемка 5) порядка 30000 тыс за штуку.С форумов (март 2022): К1887ВЕ4У - 3000,00 руб. (без НДС) К1887ВЕ7Т - 5720,00 руб. (без НДС) - корпус керамический.
da-nie
17.11.2022 16:20+1Пока купить можно. Цена там не такая страшная. Только вот ряд моделей у нас изготавливать сейчас не получится со всеми вытекающими.
LevOrdabesov
18.11.2022 14:11+1Цена там не такая страшная
Только при отсутствии альтернатив (по старой доброй местной традиции).
8-битные меги в пластике и размером раза в три меньше с 2014 по 2018 стоили в промежутке от 80 до 200 ₽ (при удаче даже дешевле, и речь не о "палёных китайских"; и это уже после крымских санкций).
LuggerFormas
17.11.2022 15:53+2Учитывая текущую стоимость STM, начал для домашнего развлекалова брать esp32 - очень радуют 240Мгц за емнип ~300 рэ. Есть косяки и с хардом и тулчейном, но они не то чтоб очень серьезные. Главный косяк - нет (официально) ассемблера. Если наша продукция будет в продаже со сходной ценой - почему бы и да, конечно, но завод все равно тот же китай как я понимаю. Где прикупить? "Цена по запросу" в наших реалиях - "а сколько есть?"
Gryphon88
17.11.2022 16:13+1Можно взять CH32 или AT32 вместо STM32, их Электронщик официально возит. У СН внезапно неплохая документация.
VitGo
18.11.2022 08:02+1а зачем вам ассемблер при 240 мгц такта ? :-)
уже начиная с стм32 ассемблера фактически нет...
Gryphon88
18.11.2022 11:37+4Вы большой оптимист. Зачем может понадобиться асм:
1. Ускорение вычислений. Да, иногда надо смотреть флаги переноса или переполнения, под это иногда есть интрисик, внутри которого асм. Лучше асм, чем блоб.
2. Восстановление после падения. HardFault значительно проще разгребается через асм.
3. Работа с защищенной памятью. В MPU временами проще через ассемблер, как и с кольцами защиты.
4. Дебаг, хотя бы то же нарушение атомарности при RMW.
5. Разработка и портирование ОС. Смена контекста без ассемблера болезненна)
pharo
18.11.2022 14:59-1К, примеру, много Форт-систем для контроллеров реализовано на ассемблере, а не только на языках Си/C++ и других доступных вариантах.
P.S. Результат поискового запросa ESP32+Forth на Github
Тут даже, в проекте ОС Genode добавили Форт для управляющего процессорa AR100 (OpenRisc-1000) в составе СнК (системы на кристалле) AR64 смартфона PinePhone.
Darling, I FORTHified my PinePhone!
Pine fun — How low can we go...
Система Форт на ассемблере уместилась в 6К байт из 16Кб доступных.
da-nie
17.11.2022 16:12+1Всё не так просто. Некоторые контроллеры отечественные так же, как и продукция Миландра. То есть, с поставками будут проблемы.
marus-ka Автор
17.11.2022 16:29+3"Просто" - это в принципе не про российские микроконтроллеры, как мне кажется. Но это не означает, что про них не надо говорить и писать.
da-nie
17.11.2022 16:52+3Так это надо было делать раньше, когда вся эта продукция была доступна и актуальна (а не уходила с каждым днём в историю, как сейчас). А сейчас надо бы писать про контроллеры, на которые можно действительно перейти, и которые будут производиться. Потому как актуальная потребность есть именно в них, а не в историческом обзоре чего было и ещё пока немного осталось на складах, но в ближайшей перспективе вероятнее вего не будет.
SuperTEHb
18.11.2022 10:10+1Так и раньше не было просто. Впрочем, тот же Миландр неплохо продвинулся «в направлении людей», так сказать. Закал себе отладку занедорого, быстро пришла в красивой упаковочке, все дела. С НИИЭТом, например, такая штука не прошла.
karvelin
17.11.2022 22:03Получить К1921ВК01Т со сроком меньше, чем год, кажется, практически нереальным.
t1m89
19.11.2022 09:09Вроде недавний вебинар от представителей НИИЭТ расставил все точки. К1921вк01т у них не в приоритете. Просили обратить внимание на новый мк. Со стоков распродают последние образцы вк01т. Выпуск каких-то партий будет через 2 года по цене более 6 тыс. руб. за штуку. Мы на
вк01т хотели разрабатывать устройство, поскольку цена в 3500 рублей нас почти устраивала и НИИЭТ ещё весной обещал стабильные поставки.
buzzer84
18.11.2022 04:54+1По какой цене и в какой срок можно получить 1000шт 8ми битных для коммерческого применения?
Hlad
18.11.2022 09:39+1"RISC-архитектура" - это КРАЙНЕ растяжимое понятие. Какая там система команд? Ну и хотелось ответа на вопрос "что из этого делается не на Тайване?"
marus-ka Автор
18.11.2022 10:56+1Как справедливо заметили выше 8-битные - это AVR, 16-битные - это C166.
Ответ на второй вопрос я не нашла, к сожалению.
rukhi7
18.11.2022 16:04+1представлены 32-битные микроконтроллеры на основе RISC архитектуры с ядром ARM Cortex-M4F.
микроконтроллер с максимальной тактовой частотой 100 МГц
микроконтроллер с максимальной тактовой частотой 200 МГц
такие вот простенькие микроконтроллеры, интересно сколько народу еще помнит что когда-то Виндос работал на процессорах с тактовой частотой 66 МГц?
Интересно сколько штук можно купить за раз и какие сроки поставки?
Наверно как обычно, секретная информация.
pharo
18.11.2022 16:24100 МГц контроллеры уже были и в 1995г. :)
MuP21 — первый процессор с минимальным набором инструкций. Помимо собственно процессора на кристалле расположен контроллер интерфейса ОЗУ, обеспечивающий сопряжение с динамическим ОЗУ, медленным 8-битным ПЗУ и прочими периферийными устройствами; и видеопроцессор, обеспечивающий выдачу стандартного NTSC-видеосигнала.
Процессор разработал Чак Мур, создатель языка Форт, в компании Computer Cowboys. Чип был представлен в 1995 году. Он представлял собой квадратный кристалл кремния размером 2,54×2,54 мм2, с 7000 транзисторами, выполненный по 1,2-микронной технологии, в корпусе DIP-40. На частоте 100 МГц производительность составляет 80 млн. инструкций в секунду, потребляя при этом 50 мВт.
MuP21
P.S. А, было и такое F21 in Mouse (компьютер в мышке)
da-nie
18.11.2022 17:00+1Интересно сколько штук можно купить за раз и какие сроки поставки?
У них проблемы с производством новых на такие частоты.
aabzel
19.11.2022 01:34da-nie
19.11.2022 09:02-1Есть. И пока ещё можно купить.
aabzel
19.11.2022 15:07
@da-nie Вы плату MotorControlBoard 1921ВК028 имеете в виду?
Или эту https://www.youtube.com/watch?v=6K-eeqCQ6I4da-nie
19.11.2022 15:39Я не помню, как она выглядит. У нас купили в один отдел, я её не рассматривал. А проекты на этом контроллере мы свернули.
aabzel
19.11.2022 01:40+2Когда в РФ говорят или пишут про российские микроконтроллеры, то почему-то в качестве основной характеристики называют ТИП КОРПУСА.
Как будто это самая основная характеристика процессора.
При этом про ядро и периферию внутри стараются всуе как бы и не упоминать вообще, чтобы не всплыл тот чудный факт, что внутри ничего российского как бы на самом деле и нет.
Все IP блоки (включая вычислительные ядра) как будто случайно куплены у стран "невероятных противников" России.
aabzel
19.11.2022 02:05Отправил заказ в НИИЭТ пол года назад.
Никакой обратной связи с тех пор не было.
aabzel
19.11.2022 03:21Те скриншоты таблиц что в тексте это привет из 90x.
Предлагаю все интересные микроконтроллеры и их ядра сравнивать в формате общей электронной таблицы.
Там хотя бы сортировка есть и можно столбцы двигать, цветами раскрашивать. Поиск работает. Вот я там уже кое-что добавил за несколько лет.
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1pztt0Y6h62IAo6vEm7VCVCsu2gySOYglRZk4XugqYFQ/edit#gid=1532921950
Если кто-то работал с интересным и экзотическим микроконтроллером если не сложно, то заносите в этот общий реестр строчки про новые микроконтроллеры .
Всё познается в сравнении.
Полная и интересная картина получится.
Одному такую аналитику не собрать.marus-ka Автор
19.11.2022 17:28+2Про скриншоты согласна, но там перед каждым скриншотом есть активная ссылка на гугл таблицу с возможностью просмотра всеми желающими.
OldFashionedEngineer
1887ВЕ - это случайно не аналог AVR микроконтроллеров? Там вроде аналог mega8 и mega128 выпускается
marus-ka Автор
Да, ядро там AVR. 1887ВЕ7Т это аналог mega128, можно даже программировать в Atmel Studio. Но чтобы найти пруфы, пришлось изрядно покопаться в форуме НИИЭТ: http://forum.niiet.ru/viewtopic.php?p=31361#p31361
OldFashionedEngineer
А что там искать? Скачивается первая же pdf-ка с сайта, и в ней написано, что оно полностью совместимо с avr, кроме времени прошивки памяти.
marus-ka Автор
я искала именно с какой мегой аналог. То, что это avr написано в документации, да.
OldFashionedEngineer
Я смотрел их PDF-ки, там было написано, что один - это mega8, а второй mega128. У меня на них коллеги из другого горда работают. Говорят, что незначительные проблемы в некоторых режимах работы периферии есть. Но в основном полностью совместимы.