L’elaborazione portatile e le comunicazioni mobili hanno reso il mondo più piccolo, accorciando i tempi di risposta e facendo in modo che anche le persone meno avvezze alle nuove tecnologie si rendessero conto dell’utilità dei computer e dei software nella vita di tutti i giorni. Recenti indagini hanno dimostrato che il consumatore medio ritiene che l’apparecchio che non può permettersi di perdere è il telefono cellulare. La domanda di maggior potenza di calcolo, essenziale per eseguire videogiochi, guardare foto e video in tempo reale, ha fatto conoscere ai consumatori parole come MIPS, megabyte e megahertz, trasformandoli in esperti acquirenti di tecnologia. Tutti i consumatori sanno oggi destreggiarsi con parametri tecnici che fino a poco tempo fa erano un’esclusiva dei pochi che potevano compiacersi di avere un adeguato bagaglio culturale.
D’altro canto, la rivoluzione dell’intelligenza distribuita non è stata ancora ben capita, nemmeno dagli specialisti più abili. L’autostrada informatica per eccellenza, Internet, attira 300 milioni di clienti ogni anno, mentre i costruttori di telefoni cellulari ne vendono 500 milioni all’anno. Se questi settori di mercato sembrano grandi, si pensi che il mercato dei microcontrollori (MCU) registra circa 5 miliardi di prodotti venduti all’anno, 3 miliardi dei quali sono costituiti dai soli dispositivi a 8 bit. Il compito principale dei microcontrollori è quello di dare agli apparecchi elettronici un contenuto d’intelligenza. Dunque, la comprensione delle nuove tendenze di mercato riguardanti l’evoluzione dei prodotti con intelligenza distribuita è fondamentale per capire come potrà cambiare la domanda e per identificare i fattori tecnologici più strategici nel determinare la richiesta di nuove applicazioni.
Le forze che stimolano la domanda di microcontrollori
Molti prodotti utilizzati quotidianamente contengono intelligenza embedded del tutto sconosciuta all’utente. Uno studio indica che ogni giorno il consumatore medio ha a che fare con almeno un centinaio di microcontrollori embedded prima di andare a dormire. E sono veramente dappertutto: tostapane, asciugacapelli, telefoni cellulari, sistemi di sicurezza, forni a microonde, lavatrici e automobili hanno tutti qualche dispositivo intelligente embedded che ne migliora le prestazioni, li fa consumare meno energia, li rende più sicuri, affidabili e piacevoli da usare. Dunque, c’è da chiedersi in che modo questi prodotti influenzeranno il mercato dei microcontrollori.
Certamente il basso costo e l’elevato livello d’integrazione degli MCU nei sistemi-su-chip (SOC) sono le caratteristiche fondamentali alla base di qualsiasi dispositivo embedded intelligente. Per quanto riguarda i microcontrollori si possono delineare tre principali tendenze di mercato.
Innanzi tutto, la possibilità d’incorporare il controllo elettronico in sempre più numerosi prodotti serve oltre che a migliorarne le prestazioni anche a renderli più versatili e convenienti. Basti pensare ai sistemi di sicurezza che un tempo erano basati su un unico codice di accesso fisso senza registrazione degli eventi, mentre oggi usano codici di accesso variabili e memorizzano continuamente tutto ciò che succede, anche se manca l’alimentazione. La fase di configurazione al momento dell’installazione permette di inizializzare numerosi sensori e adattarne il funzionamento alle esigenze dell’utente tramite delle semplici istruzioni software, piuttosto che con ingombranti interruttori. I numerosi pulsanti che riempivano i frontali degli impianti stereo sono oggi sostituiti da tastiere e display LCD che permettono all’utente di impostare le funzioni di configurazione semplicemente scegliendole da un menu. Gli elettrodomestici non hanno più i tradizionali interruttori elettromeccanici che sono stati rimpiazzati da interruttori elettronici meno costosi e più affidabili. Le severe leggi per il risparmio energetico hanno reso obsoleti gli alimentatori tradizionali a favore di alimentatori più intelligenti e capaci, per esempio, di isolarsi dalla rete elettrica quando sono inattivi. Inoltre, sono dotati di sensori in grado di monitorare le prestazioni e rilevare le condizioni operative anormali.
La seconda tendenza in atto è l’incremento del numero di MCU per sistema in settori che globalmente non crescono di per sé stessi. Un esempio eclatante ne sono le automobili che oggi incorporano da 30 a 40 MCU, contro i 10 che avevano pochi anni fa. Questi MCU sono usati per migliorare il comfort e la sicurezza dei passeggeri, nonché per contenere il consumo di carburante. La stessa proliferazione di MCU è avvenuta anche negli elettrodomestici quali frigoriferi, condizionatori, lavatrici e, persino, nei sistemi di comando per l’apertura di cancelli. Ieri, questi apparecchi erano totalmente elettromeccanici, mentre oggi hanno sette o otto MCU che li rendono più economici e sicuri e ne aumentano il contenuto d’intelligenza. In tutti i casi, la crescita del numero di MCU contenuti all’interno di questi apparecchi è molto più rapida della magra crescita dei rispettivi settori.
In terzo luogo, va ricordato che nel mondo sta aumentando il consumo dei prodotti elettronici e l’Asia è la principale protagonista di questa tendenza. Se la qualità della vita continua a migliorare alcuni beni che fino a ieri erano considerati un lusso, oggi sono diventati una necessità. Ciò significa che la domanda di prodotti con maggior contenuto d’intelligenza continuerà a salire. L’eccezionale rialzo del 50% registrato nel settore delle automobili in Cina nel 2003 è un chiaro esempio di questo processo in atto.
Cosa alimenterà la domanda dei microcontrollori a 8 bit?
Se la domanda di microcontrollori è destinata a crescere nel complesso, è lecito chiedersi se la domanda dei dispositivi a 8 bit continuerà a essere predominante. Molto probabilmente sì, dato che ci sono molti fattori che concorrono a confermare questa tendenza. Innanzi tutto, i dati a 8 bit sono per natura più adatti a rappresentare i codici alfanumerici ASCII e, dunque, è più facile usarli in Byte senza le difficoltà tipiche dei sistemi a 32 bit come l’allineamento o le operazioni su parole parziali. Ciò conferma il noto principio “Keep It Simple” che da sempre anima i progettisti a disegnare sistemi efficienti e fabbricabili con meno problemi e migliori risultati.
Inoltre, molte applicazioni basate sui microcontrollori a 32 bit come unità di elaborazione principali hanno bisogno di usare uno o più MCU a 8 bit come coprocessori ai quali affidare lo smaltimento delle operazioni elementari e poter riservare tutta la potenza di calcolo di cui dispongono per eseguire le operazioni più complesse. Un esempio è l’aggiunta della connettività nei sistemi dove per ottimizzare le comunicazioni occorrono un processore relativamente potente e un’abbondante memoria RAM di buffer. In questi sistemi non è vantaggioso utilizzare lo stesso processore a 32 bit tanto per le comunicazioni esterne quanto per le funzioni di controllo locale, anche se può sembrare più economico. Infatti, unire le difficoltà software e hardware in un singolo dispositivo può far dilatare i tempi di sviluppo e sicuramente allunga il ciclo di verifica. Una nota teoria di sviluppo software spiega che il tempo di sviluppo cresce non linearmente con le dimensioni e, pertanto, se un software raddoppia nelle dimensioni il tempo necessario allo sviluppo aumenta di più del doppio e soprattutto nella fase di verifica perché obbliga a verificare molte più interdipendenze fra le variabili. Un approccio certamente migliore consiste nell’usare processori più piccoli e dedicati a poche funzioni, il che permette di partizionare il sistema in sezioni più maneggevoli e usare software più corti e facili da verificare. In definitiva, sebbene i processori a 32 bit abbiano comunque un ruolo importante nelle comunicazioni, gli MCU a 8 bit sono più efficaci per svolgere alcune funzio
ni critiche.
L’evoluzione della tecnologia
I progressi nelle tecnologie elettroniche hanno certamente un importante impatto sul mercato dei sistemi embedded intelligenti. Geometrie di litografia più piccole possono migliorare l’integrazione dei sistemi, diminuire le dimensioni e i costi finali, nonché la tensione di alimentazione. Ciò significa che diminuiscono i consumi di potenza e la dissipazione di calore, il che permette di fabbricare apparecchi portatili con batterie più leggere, sicuramente più competitivi sul mercato. D’altra parte, le applicazioni che usano ingressi analogici come sensori, motori e linee alternate non hanno alcun vantaggio riducendo la tensione. Inoltre, le difficoltà aumentano se devono coesistere due sistemi di potenza, uno per la parte analogica e uno per la parte digitale.
Ci sono molte applicazioni che continuano a essere alimentate a 5 V e siccome i microcontrollori a 8 bit non hanno bisogno di maggiori densità di integrazione, allora possono benissimo continuare a essere fabbricati con alimentazione a 5 V usando gli attuali processi di produzione.
Un’altra importante tendenza evolutiva delle tecnologie elettroniche è la rapidità alla quale gli utilizzatori hanno imparato a conoscere i microcontrollori riprogrammabili. Invero, si tratta della porzione del mercato degli MCU più in rapida crescita e ci sono validi motivi per supporre che diventerà ancora più importante. Il prezzo dei microcontrollori basati sulle memorie Flash si è avvicinato molto a quello dei dispositivi basati sulle tradizionali memorie ROM. Inoltre, mano a mano che il software diventa più complesso, la maggior flessibilità degli MCU Flash è diventata una necessità sempre più irrinunciabile. La loro popolarità rispetto agli MCU basati sulle memorie ROM tradizionali deriva non solo dalle migliori prestazioni, ma anche dai superiori vantaggi in termini di competitività nei costi, rapidità di prototipazione, versatilità nella differenziazione software dei prodotti e minor rischio di obsolescenza dei prodotti.
Infine, va considerata con grande attenzione la crescente tendenza all’integrazione di blocchi analogici sempre più complessi all’interno dei microcontrollori. Le interfacce analogiche fabbricate direttamente a bordo sono diventate sempre più diffuse e prestazioni come la conversione analogico/digitale, il reset parziale, la regolazione a basso dropout e gli oscillatori interni sono diventate funzioni standard in numerose famiglie di MCU. Del resto, le funzioni di monitoraggio dell’alimentazione implementate con tecniche analogiche sono più pervasive. Se si usano gli apparecchi elettronici in ambienti malagevoli aumenta il rumore e può diminuire la tensione fornita dalle batterie e, quindi, l’affidabilità delle funzioni operative dei sistemi può dipendere dalla qualità dell’alimentazione.
Inoltre, le funzioni analogiche integrate nel microcontrollore possono svolgere con adeguata precisione un gran numero di applicazioni, così si può ricorrere ai componenti analogici discreti solo qualora sia necessario un livello di precisione ben maggiore. Per esempio, un ADC integrato offre tipicamente una risoluzione di 12 bit e una velocità di conversione di 100 k campioni al secondo, mentre gli stessi valori in un convertitore stand-alone possono garantire 24 bit e 1 M.
Applicare l’intelligenza
I dispositivi embedded intelligenti possono essere utilizzati nell’intero spettro degli apparecchi d’uso comune, dalle macchine da caffè fino ai sistemi frenanti ABS (Automatic Braking Systems). Il mercato dei prodotti con intelligenza distribuita è così vasto che non esiste ancora un’applicazione che possa vantare una netta maggioranza nelle percentuali di vendita. Ciononostante, è utile prestare attenzione ad alcune applicazioni di rilevante interesse.
I sistemi alimentati a batteria hanno bisogno di intelligenza embedded per gestire tutto ciò che riguarda la batteria, compresa la carica e la regolazione. I notebook sono un chiaro esempio dei vantaggi dell’intelligenza embedded. La prima generazione di notebook non permetteva l’uso del computer durante la ricarica della batteria: l’aggiunta di un processore dedicato per la gestione di questa fase ha introdotto la possibilità di utilizzare i notebook anche mentre si sta caricando la batteria. Inoltre, tale processore permette di gestire nuove funzionalità come il controllo delle batterie multiple, che hanno il vantaggio di poter commutare da una all’altra quando una si esaurisce. Le funzioni per la gestione della batteria sono svolte senza modificare il software standard, né introdurre alcuna modifica hardware che possa perturbare l’armonia del sistema. Un piccolo microcontrollore a 8 bit può fare la sua bella figura a fianco di qualsiasi importante processore, anche se non lo si nota.
Le leggi mondiali per il risparmio dell’energia hanno fatto crescere l’uso dei sistemi embedded intelligenti nel controllo motori. I primitivi comandi elettromeccanici a velocità costante sono stati gradualmente sostituiti dai microcontrollori a basso costo che permettono il comando dei motori a induzione con velocità variabile.
Quest’opportunità è importante perché determina un significativo risparmio di potenza: nella maggior parte delle applicazioni una riduzione del 20% nella velocità può comportare una diminuzione del 50% della potenza consumata. Inoltre, il controllo elettronico permette di implementare tecniche software che aiutano a limitare il rumore audio nei sistemi. Le porte di comunicazione standard come CAN (Controller Area Network), RS-485 ed Ethernet diventano sempre più comuni nella dotazione di serie dei microcontrollori e permettono d’implementare funzioni remote di diagnostica e controllo, basandole su piattaforme software standard. Giacché molti piccoli MCU scarseggiano nella dotazione di memoria RAM buffer, non possono essere usati per trasferire grandi quantità di dati. Tuttavia, in molte applicazioni di controllo bastano ben pochi pacchetti di comando e/o informazioni di stato e in questi casi i microcontrollori a 8 bit si dimostrano più che adeguati, soprattutto se sono affiancati da implementazioni “leggere” del protocollo TCP/IP. Molte reti di sistemi di alimentazione usano moduli ridondanti per garantire continuità operativa in qualsiasi situazione e questi moduli sono configurabili e monitorabili con un PC attraverso le porte Ethernet standard.
Quale futuro?
Dopo aver disaminato i fattori che possono stimolare la domanda da parte del mercato, i progressi in atto nelle tecnologie circuitali e le promettenti possibilità applicative si può dedurre che i prodotti con intelligenza embedded attendano rosee prospettive nei prossimi anni. L’incessante ribasso nei costi delle tecnologie di fabbricazione dei semiconduttori e la crescente richiesta di sistemi stabilizzati ad anello chiuso concorrono a consolidare sempre di più le vendite dei microcontrollori a 8 bit. La disponibilità di strumenti di sviluppo a basso costo e ricchi di funzionalità, l’implementazione semplice e prevedibile e la robustezza dell’operatività con alimentazione di 5 V rendono i microcontrollori a 8 bit ideali per un’infinità di applicazioni. Inoltre, dato che gli MCU a 8 bit utilizzano tecnologie meno sofisticate, possono essere installati in un gran numero di apparecchi nei quali i processori a 32 bit non sono adatti. Per esempio, molti apparecchi consumer hanno sistemi di alimentazione semplificati la cui regolazione può fluttuare fino a ±10%, mentre i processori a 32 bit generalmente richiedono una precisione minima di ±5%, o anche migliore. Inoltre, molti di questi sistemi hanno anche l’esigenza di dover gestire i sensori attraverso robuste interfacce analogiche.
In ultima analisi, oggi i progettisti preferiscono scegliere un microcontrollore e un software standardizzati, perché ciò consente loro di disegnare sistemi più funzionali, facili da verifica
re e veloci da aggiornare quando occorre inseguire le fluttuazioni del mercato. Le memorie flash hanno reso più semplice ogni operazione di modifica del software e ciò significa che anche se la complessità dei sistemi dovesse continuare ad aumentare, i microcontrollori continueranno ad avere successo perché, com’è noto, è sempre più facile definire e sviluppare software complessi, piuttosto che hardware complessi. Ne consegue che molti sistemi che oggi utilizzano logiche programmabili di piccole dimensioni hanno tutte le carte in regola per essere vantaggiosamente riprogettati come sistemi embedded intelligenti.
Mobile computing and communications has made the world smaller. It has shortened response times and generally made most non-technical people aware of the presence of computers and software in many everyday items. Recent surveys indicate that typical consumers feel the device they could least afford to lose is their mobile phone. Demands for more computing power to process games, digital photos and real-time video have made customers aware of terms like MIPS, megabytes and megahertz, turning the average consumer into a more sophisticated shopper for technology. Most non-technical consumers now understand the technology world once reserved for only the technically trained. However, the distributed intelligence revolution is not well understood, even by the technically astute. The “Information Superhighway” or Internet vendors ship almost 300-million units each year, mobile phone manufacturers ship another 500-million units. While both markets are large, the microcontroller (MCU) market alone ships over five-billion units each year providing intelligence for every day items, with the 8-bit MCU representing over three-billion of these units. Understanding the distributed-intelligence market involves examining forces driving the overall demand, identifying technology factors in the implementation and then determining some of the new applications.
Forces Driving MCU Unit Demand
Many everyday products contain embedded intelligence totally unknown to the user. One study indicated the typical consumer touched almost 100-embedded MCUs every day before noon. Everything from toasters, hair dryers, cordless telephones, security systems, microwaves, washing machines and automobiles have added local embedded intelligence to increase reliability, improve energy efficiency, ensure safety or security, adapt to changes or simplify the user interface. So, how do these items affect the MCU markets and will they continue?
Low-cost, highly integrated MCU Systems-On-A-Chip (SOC) are the foundation for providing embedded intelligence in many applications. Microcontroller growth is being driven by three major trends.
First is the incorporation of electronic control into more and more products in order to make them function better, comply with emerging regulations, and to enable them to be produced more cost effectively. Security systems once based on fixed access codes without event logging now use rolling-codes and log events continuously, even when power is lost. Field configuration at installation time allows systems using multiple sensors of the same type to easily adapt under software control instead of cumbersome switch settings. Multi-press switches on stereo systems are moving towards full keypads with LCD displays providing feedback to the user with menu-driven systems. Household appliances using electromechanical switches are being updated with electronic switches for lower cost and higher reliability. Strict regulations for energy consumption may make the typical transformer-based power supply obsolete with the requirement to reduce power drain when turned off. Microcontrollers are increasingly used in intelligent power supplies that isolate themselves from the AC-power line when idle. Systems manufacturers have added sensors, where safety is a concern, to monitor performance and feedback to detect abnormal operation.
Second is the trend to increase the number of MCUs-per-system in some applications, where the end market itself may not be growing as fast. Automobiles are an excellent example. The average car now has 30-40 MCUs, up from about 10 MCUs just a few years ago, as electronics are used to provide occupants with convenience, safety, comfort, entertainment and fuel-efficiency features. Home appliances like refrigerators, air-conditioners and washing machines are starting to use multiple MCUs-per-system. A garage-door opener system, once totally electromechanical, may now have seven or more MCUs providing convenience and redundant safety. In each of these cases, as multiple MCUs are used to provide embedded intelligence in these products, the growth in consumption of MCUs is much higher than the underlying growth of the products into which they are incorporated.
Lastly is the growth in worldwide consumption of products using electronics, with Asia being a significant contributor to this growth. As the standard of living continues to grow, some of the luxuries of yesterday become the necessities of today, thereby fueling an increase in demand for products with embedded intelligence. The approximate 50% increase in the Chinese automobile market in 2003 is one example of this growth.
What’s Driving 8-bit MCU Demand?
Therefore, if overall unit demand is growing will 8-bit MCUs remain the dominant unit-shipment leader? Most likely yes because of several factors that indicate continued dominance. First, 8-bit data type is a natural for ASCII characters and is easily expanded to multiple bytes without architectural complexity like boundary alignments or partial word operations found in most 32-bit systems. The “Keep It Simple” principle still helps get systems designed, verified and into production quicker and with less problems.
Many applications that use a 32-bit MCU as the central processor often benefit from having an 8-bit MCU as a co-processor to handle mundane tasks, thus enabling the main processor to focus on the core tasks. An example would be adding network communications capability to a system where a larger processor with a large RAM-buffer memory is required to optimize communications traffic. Should a system using an 8-bit MCU before network communications capability update the design using a 32-bit processor and move both communications and local control onto the same processor? While this may look like the lower-cost option, the results can be less than optimal.
Merging all the software and hardware complexity onto a single processor may increase development time and most certainly will lengthen the verification cycle. One software development theory says that the development time is not linear with size. If the software doubles in size (lines of code is the usual benchmark) the development time will more than double because of system verification. Many more interdependencies must be tested to insure proper operation increasing verification cycles. A better approach may be to add smaller, dedicated processors to each task, partitioning the system into smaller more manageable sections, to make software smaller and easier to verify. While larger 32-bit processors have their role in communications, 8-bit MCUs still provide critical functions around their larger counterparts.
Technology Trends
Technology trends also have an impact on the embedded-intelligence market. Smaller lithography brings the typical benefits of integration, smaller size and lower cost, but with the side effect of lower operating voltage. Lower operating voltage has benefits for power consumption and heat dissipation in the system making smaller battery-operated systems more practical. For applications where space and battery life is required, the effects of integration can be very positive. Applications that require analog inputs from sensors, motors or AC-lines, however, do not benefit from lower-operating voltages. Generally the complexity increases as two power systems are req
uired, one for the analog section and another for the digital section. For many applications the system will stay with 5-volt operation as long as possible. Since most 8-bit MCUs have less benefit from integration they will likely stay on older process technologies to maintain 5-volt operation.
The second major technology trend is the rate at which customers have embraced re-programmable MCUs. This is the fastest growing portion of the MCU market and with good reason. The cost of Flash-memory based MCUs has rapidly closed the gap with their ROM-memory based counterparts. Additionally, as software complexity has grown, the need for flexible solutions like Flash MCUs has also grown. Their popularity stems from competitive costs that enable rapid prototyping, continuous product improvement, software-driven product differentiation and finally minimizing the risk of obsolescent inventory that ROM-based MCUs create.
The last major trend is the integration of more complex analog blocks onto MCUs. Direct-analog interfaces into the MCU system have become quite common and features like onboard Analog-to-Digital Converters (ADC), brownout-resets, low-voltage dropouts and internal oscillators have increasingly become standard features on many MCU product families. Power-supply monitoring functions implemented with analog techniques are more pervasive. Placing electronics into harsh environments means more noise, brownout conditions or decaying battery voltage. In many cases reliable operation depends on continuously monitoring the power supply. Many applications are serviced adequately with the accuracy of the analog functions integrated on MCUs, although, discrete analog functions continue to have their place in systems where much higher precision is required than what the integrated-analog peripherals can provide. For example, integrated ADCs support up to 12-bits resolution and perhaps 100K sample-per-second conversions. Stand-alone converters are available up to 24-bits resolution with 1MSPS providing better analog performance.
Applications
Applications for embedded intelligence cover the spectrum from every day items like coffee makers to fully-fault tolerant Automatic Braking Systems (ABS). The distributed-intelligence markets are so large no one application consumes a large percentage of the shipments. Perhaps it would be enlightening to examine some newer uses of embedded intelligence.
Battery-powered systems add embedded intelligence dedicated to managing all aspects of battery management including charging and gauging. A notebook-personal computer shows the benefits of dedicated embedded intelligence. First generation notebooks could either operate or charge the battery, but not both. Adding a dedicated processor to manage the battery system allows for simultaneous charging while operating the system. Also, to manage new capabilities like multiple battery packages, charging them even if they differ in chemistry and switching between them when one is fully discharged. Battery-management functions are performed without modifying the standard software or introducing new hardware dependencies that can disrupt compatibility. Smaller 8-bit MCUs survive and thrive along side larger system processors in many systems, they are simply not seen directly.
Worldwide energy conservation regulations have increased the use of embedded intelligence in motor control. Simple mechanical drives with constant speed generation are being replaced with low-cost MCU for variable speed control of AC Induction Motors. By varying the speed of the motor a very significant power reduction can be obtained, as for many applications a 20% reduction in speed can achieve a 50% power reduction. Also, electronic control can use software techniques to help reduce audio noise in the system.
Distributed control is driving peripheral connectivity requirements for embedded intelligence. Standard communication ports like CAN (Controller Area Network), RS-485 and Ethernet are becoming more common on MCUs as systems become more connected for remote control and diagnostic capability using standard software platforms. Since most small MCUs lack large RAM buffers they are not used where large amounts of data transfer are required. Many control applications require only small packets of command and/or status information so 8-bit MCUs are more than adequate when coupled with “thin implementations” of TCP/IP. Many network power-supply systems uses redundant modules for continuous operation that are configured and monitored via a standard Ethernet port and personal computer.
After examining the factors driving demand, technology influences and applications one would conclude the market for embedded intelligence will accelerate in the coming years. Driven by low-cost semiconductor technology and the need for closed-loop systems, the 8-bit MCU segment should continue to lead in unit shipments. The availability of low-cost but very capable development tools; simple deterministic implementations and robust 5-volt operation allow 8-bit MCUs to be used in demanding environments. Since 8-bit MCUs use less “leading-edge technology” they can go into environments where 32-bit processors cannot operate. Many consumer applications have very simple power supplies that are regulated at ±10% while many 32-bit processors require ±5 or less. As the world moves towards closed loop control the need for analog-sensor interfaces expands.
The design trend is towards a standard MCUs with software to control the system operation. Using a MCU/software combination allows the system to be defined, verified and modified quickly as markets change. Flash memory allows field update of software to redefine operation and add features. As system complexity increases the use of MCUs will accelerate because it is simpler to define and develop complex software than complex hardware. Many designs now using smaller programmable logic devices may also be redesigned using embedded intelligence.