近年来嵌入式领域迅速发展，让嵌入式系统相关应用遍及生活无所不在，同时利用软体来让终端客户产品形成差异化的情况也越来越多，在功能持续提升的状况下，使得嵌入式系统在开发以及软体设计上的复杂度远比以往增加不少。

再加上，市场对于嵌入式系统的开发周期、开发成本和产品品质要求不断地提高，该如何为设计人员提供所需的工具以及嵌入式软​​体的完整解决方案便成为一门重要的课题。

目前MCU市场主要可分成三大区块，分别为8、16及32位元核心。随着产品效能需求的提升以及32位MCU价位逐步逼近8、16位元，升级至32位元的趋势已是不争的事实。市场研究报告亦指出，32位元MCU市场的规模不仅已超越8位元MCU，其成长速度仍然持续向上攀升。

除此之外，为了因应智慧电子产品的高速发展，以及日益庞大复杂的浮点运算，使得MCU不只是朝向32位元迈进，也陆续祭出双核、四核心晶片设计方案，好因应大量的运算处理需求。

正因为嵌入式设计方案，已经融入到人类日常生活中，无论是在行动装置设备（智慧手机、平板电脑）或是其他数位家电，都能看到MCU产品的内嵌设计踪迹，由于早期MCU并不需要处理高度运算，所以设计人员能够在有限的硬体资源下，很轻松地针对产品功耗进行最佳化设计。然而随着嵌入式系统应用范围不断地扩大与市场竞争持续加剧，高品质、低价格、上市速度快已经成为衡量一个嵌入式产品成败的关键。

开发工具影响产品品质与开发周期

面对软体的品质与安全方面需求的因素日益增长，连带使得MCU软体设计和测试工作也越来越沉重，意法半导体产品行销经理杨正廉表示，在嵌入式产品的开发过程中，好的开发工具及开发环境往往直接影响嵌入式产品的开发周期和产品品质，特别是将UML设计、静态代码分析、动态覆盖测试等功能进一步整合到开发工具更是必然的趋势。

尤其32位元MCU想要提升即时处理、乙太网路、档案系统应用、图像功能等效能，都与RTOS、TCP/IP、USB、CAN、GUI等重要元件密不可分，不少MCU​​大厂亦自行提供丰富功能的软体库、元件或者是支援第三方开发工具，使得具有高效且易用的嵌入式开发环境俨然成为市场的发展指标。

MCU厂商推出自家专属开发工具

MCU厂商除了推出更具高效能及低功耗的MCU晶片产品之外，能否缩短开发时间同样成为客户挑选MCU的主要考虑因素之一，为了协助MCU设计人员减轻设计负担，提供给设计人员能够缩短开发时间的开发工具更是一大要务。对此，德州仪器亚洲区市场开发经理陈俊宏表示，目前市场上大部分的嵌入式开发环境普遍存在着两大问题。

其一，大多的开发环境（工具）基本上都是针对特定MCU量身订做，设计人员在开始着手设计之前，必须先学会开发环境的使用方法，才得以进行嵌入式产品开发阶段，若是要求设计人员针对个别MCU学习不同开发环境的使用方法，无形中必定增加开发时间。

其二，大部分的开发环境（工具）采用文件编辑或是以C、C++语言的开发形式，不仅是对嵌入式学习的初学者增加入门难度，同时也增添开发上的困难。

对此，杨正廉表示，意法半导体推出的STM32，是采用ARM Cortex-M架构，除了可以支援标准的C/C++语言之外，更能够与各种开发工具搭配，同时能够自动产生精简的C/C++程式码，并且可产生完备开发资讯的文件档，还能与IAR Embedded Workbench高度整合，支援多种Cortex- M评估板，协助客户尽快达到达到即时上市（Time to Market）的目标。

图一 : 意法半导体推出的STM32除了能够支持使用第三方开发工具开发，亦能够使用自家MicroXplorer图型化开发工具。（图/stmcu.org）

至于在英飞凌部分，为了让旗下XMC4000工业用微控制器系列MCU晶片产品能够获得全面且有效的开发支援，提供DAVE 3整合型开发平台环境来缩短设计人员开发时间。英飞凌行销部经理黄国为表示，DAVE 3是基于Eclipse型的软体开发平台，除了具有免费的工具链，更支援自动程式码产生，因此能够加速使用经过预先定义及测试的软体元件（DAVE Apps）。

图二 : 英飞凌DAVE 3开发工具基于Eclipse型的软件开发平台，具有免费的工具链，并支持自动程序代码产生。（图/www.infineonic.org）

黄国为进一步解释，相较于提供程式库和程式码范例的传统工具，DAVE应用程式较为抽象，能透过图形结合多个DAVE应用程式，并自动致能且对应到晶片上可用的硬体资源，使其不会产生相互冲突。

而德州仪器所开发的CCS（Code Composer Studio）除了是一套完整的DSP整合开发环境，同样也是目前使用最为广泛的DSP开发软体之一，透过整合式可视化代码编辑介面，让设计人员能够直接编写C、H和CMD文件。

图三 : 德州仪器的Code Composer Studio开发工具，目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。（图/ti.com）

陈俊宏表示，目前所有的TI DSP都可以使用该CCS开发工具来设计开发。在CCS开发工具中，不仅整合了常用的开发工具，更提供了DSP/BIOS开发工具，能够加强对代码的即时分析能力，方便管理或使用系统资源，大幅减低开发人员对硬体资源熟悉程度的依赖性。

除此之外，有鉴于开源Eclipse框架正迅速成为IDE的行业标准，开发设计人员通过该架构可以充分利用现有的Eclipse社群，以及各种第三方外挂程式的高度整合特性，来加速完成嵌入式设计的问题解决与问题分析。

第三方开发工具仍是市场主流

即便各家MCU厂商力推自家的开发工具，但第三方的IDE开发工具（IAR以及KEIL）对于设计人员而言是再熟悉不过。杨正廉进一步表示，IAR以及KEIL所推出的开发工具不仅能够支援从8、16位元直至ARM 32位元MCU的开发设计，而IAR的ISO/ANSI C/C++编译器除了能够产生出精简、快速的代码，亦具有支援扩展嵌入式C++特性。

图四 : 第三方开发工具仍是市场主流（图/cdn.energymicro.com）

至于KEIL自从被ARM公司收购以后，设计人员在IDE中能够直接使用ARM的工具链，并具有强大的软体模拟功能，对于习惯使用ADS的工程师来说，KEIL是个不错的选择，因为代码基本不需要修改，只需要在KEIL中重建工程，即可实现平台的转换移植。就目前来看，相较于MCU厂商所推出的开发工具，这些第三方开发工具仍然是市场的主流。

开发工具朝向全图形化介面

MCU与第三方开发工具厂商，除了分别提供易用的开发工具来大幅缩减设计人员的开发设计时程，以及帮助开发人员更深入的理解MCU，为了能够让入门的初学者以及吸引更多的客户可以加快脚步进入MCU的设计殿堂，各家MCU厂商竞相导入图形化（GUI）开发工具。毕竟在这讲求图形化介面的科技时代，没有图形化的开发工具，开发人员可能需要耗费相当冗长的时间去调整测试相关配置。

杨正廉表示，当设计人员在评估新的嵌入式设计MCU平台时，开发人员可以优先选择具有图形化（GUI）开发工具的解决方案，新一代基于GUI的软体工具可以帮助开发人员快速、轻松的配置32位元MCU接脚和周边，以便开发工具能简化并且自动进行原型和配置步骤，进而缩短产品上市时间。

透过图形化开发工具，当发生设计错误时能够自动突出显示，好让开发人员可以把精力和时间全心投入于进阶开发，而不是反覆调整测试。陈俊宏表示，特别是在配置MCU周边设备方面，可说是开发人员必须面对的另一个梦魇，如果没有软体配置工具的协助，取而代之的将会是繁琐的过程。

透过图形化对话框，除了能够让设计人员直观方便以及免除编写百行以上程式码之苦，不仅可以快速产生启动代码节省时间，更能提高开发效率，可说是新手最友善的开发工具。

结论

综观上述，不论是MCU厂商自行推出的开发工具抑或是第三方开发工具，均已逐步导入图形化设计介面来辅助设计人员缩短开发时间，以及简化设计步骤。纵然市场上出现两派说法，一方认为全图形化开发工具是未来趋势，另一方则认为图形化开发工具仅是设计入门者的「带路鸡（台语）」。

图形化开发工具基本上虽然可以满足中低阶MCU相关应用的开发需求，但仍无法胜任高阶MCU产品开发的重责大任，杨正廉预估2015年图形化开发工具才会是绽放的元年。