Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
Janson1
Inlägg: 1338
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av Janson1 »

Det känns som tråden är på väg att balla ur... Men Daniel, har du kollat någon gång på hur elektroniken är ihopakommen från olika årtionden? Man hade samma behov av att mäta då som nu, hur löste man det 1950?, 1970? , 1980? osv. Här kan man faktiskt googla och se både utveckling och lösningar på problemen. Från början så var elektronik skitdyrt. Det var rör som gällde och konstruktörerna försökte verkligen kräma ut så mycket som möjligt av konstruktionerna. Sen kom transistorn, först i germanium, den revolutionerade verkligen. Sen kom transistorn i kiselutförande, ännu bättre. Sen kom flera transistorer i samma kapsel, IC-kretsen, ja sen riktigt exploderade det. Men det var inte smärtfritt att vara konstruktör bara för att ic-kretsen kom. Samma sak gäller fortfarande i dag, tro mig. Vad är det som styr vilka komponenter man skall välja då? Miljö, vad gäller både temp, fuktighet, direkt sol eller annan strålning, vibrationer, responstider på elektroniken, strömsnålt eller ej, behov av felsäkra lägen, mm. Sen så, krävs det att den i princip skall vara oförstörbar? Eller finns det alltid ett extra exemplar att byta med om det skiter sig, dessutom lätt utbytbart?
Alla dom här och förmodligen lika många frågor till behöver du Daniel svara på och beskriva för oss andra (kanske inte så stor vits för mig som bara hobbygrejar med elektronik) om du skall få ett bra gensvar. Här sitter massor av kunnigt folk, verkligen kunnigt folk som faktiskt väljer att svara dig på sin fritid. Det gamla uttrycket: Skit in-skit ut stämmer gott. Nu vill vi ha en bra och så fullständig kravbeskrivning (så bra du kan) av dig om vad du vill åstadkomma i slutändan! Efter det så kan man börja spåna på vad som passar ihop och framförallt, vad som inte passar ihop.
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av DanielM »

Janson1 skrev: 6 mars 2021, 08:43:38 Nu vill vi ha en bra och så fullständig kravbeskrivning (så bra du kan) av dig om vad du vill åstadkomma i slutändan! Efter det så kan man börja spåna på vad som passar ihop och framförallt, vad som inte passar ihop.
Alla mina trådar spårar ur för jag gillar att hitta på olika saker som skiljer sig lite från standard, t.ex. använda en STM32 istället för en Siemens LOGO.
Också har det att mina frågor bemöts med motfrågor, av ren nyfikenhet. Specielt från TomasL.

Det jag vill ådskakomma är om logikkretsar är billigare att använda än vanlig uC.
Det är så att det finns några elektrinikingenjörer, väldigt erfarna, på Cargotec som argumenterar att deras styrningar är bättre om man kör allt i logikkretsar för tanken är att deras styrningar ska hålla i 40 år. De hävdar att det blir dessutom billigare, robustare och helt enkelt bättre. Men de menar att själva konstruktionstiden är dyr.

Jag vill bara kolla om denna väg att gå, dvs att peta in logikkretsar på mina framtida PCB, bara för att hålla uppe kunskapen, eller om jag ska köra uC och använda logikkretsar vid något enskillda fall. Just detta fall är en stor fråga, när ska man använda logikkretsar istället för uC. Som det ser ut för mig på mitt nuvarande PCB så ersätter jag logikkretsen med en uC.

:)
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av säter »

Jag har flera system som är byggda på enbart logikkretsar.
Det blir väldigt många kretsar om du ska ersätta ett processorsystem.
Dessutom blir flexibiliteten nästan noll.
Användarvisningsbild
Micke_s
EF Sponsor
Inlägg: 6741
Blev medlem: 15 december 2005, 21:31:34
Ort: Malmö

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av Micke_s »

Rent objektivt så är det kiselyta + kapsling + företagets vinst som du betalar för när du köper ett chip.

Att vissa väljer att designa stora delar med logikkretsar kan bero på många saker. Några saker kan vara:
* Tidigare erfarenhet av designern att göra så.
* EMC har fungerat bra tidigare, så vi behåller designen.
* Bra poäng av designen i någon typ av säkerhetssystem eller liknande.
* Bakåtkompabilitet med massa annat.
* Företagspolicys.
* Diverse standarder
* Praxis inom den världen.

Det är inte bara chippet som kostar, några andra kostnader som uppkommer vid serieproduktion:
* Lagerhållning av komponenter -> både fysiskt och du låser upp kapital.
* Hantera "END OF LIFE" komponenter -> värsta fall omdesign, behöva jaga komponenter eller bygga större lager.
* Hantera Produktuppdateringar -> egenskaper kan ändras om man har otur.
* Lagra specar någonstans förslagsvis i ett produktlivscykelsystem.
* Någon måste köpa in komponenterna.
* Hantera ledtider för när chippen är tillgängliga.
* Montering i maskinen, en Pick&Place maskin har ett begränsat antal magasin med olika komponenter.
* Rohs dokumentation för alla komponenter.
DanielM
Inlägg: 2166
Blev medlem: 5 september 2019, 14:19:58

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av DanielM »

säter skrev: 6 mars 2021, 14:03:39 Jag har flera system som är byggda på enbart logikkretsar.
Det blir väldigt många kretsar om du ska ersätta ett processorsystem.
Dessutom blir flexibiliteten nästan noll.
Kul!
Hur känner du hur resultatet blev?
Den jag pratade med på Cargotec menade att med logikkretsar så kändes det mer som stabilt och alllt var bara så robust.
Micke_s skrev: 6 mars 2021, 14:04:51 Rent objektivt så är det kiselyta + kapsling + företagets vinst som du betalar för när du köper ett chip.

Att vissa väljer att designa stora delar med logikkretsar kan bero på många saker. Några saker kan vara:
* Tidigare erfarenhet av designern att göra så.
* EMC har fungerat bra tidigare, så vi behåller designen.
* Bra poäng av designen i någon typ av säkerhetssystem eller liknande.
* Bakåtkompabilitet med massa annat.
* Företagspolicys.
* Diverse standarder
* Praxis inom den världen.

Det är inte bara chippet som kostar, några andra kostnader som uppkommer vid serieproduktion:
* Lagerhållning av komponenter -> både fysiskt och du låser upp kapital.
* Hantera "END OF LIFE" komponenter -> värsta fall omdesign, behöva jaga komponenter eller bygga större lager.
* Hantera Produktuppdateringar -> egenskaper kan ändras om man har otur.
* Lagra specar någonstans förslagsvis i ett produktlivscykelsystem.
* Någon måste köpa in komponenterna.
* Hantera ledtider för när chippen är tillgängliga.
* Montering i maskinen, en Pick&Place maskin har ett begränsat antal magasin med olika komponenter.
* Rohs dokumentation för alla komponenter.
Kan man säga att om man vill skapa en produkt som ska kunna produceras i t.ex. 30 år, så är det bättre med logikkretsar? En shiftregisterare kommer väll alltid finnas att köpa? Medan en STM32F373CC finns väll bara i 10-15 år och sedan är det slut?
Janson1
Inlägg: 1338
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av Janson1 »

Som jag ser det: I ditt fall Daniel så vore det bättre att ha en tråd som behandlar dom här urspårningar motgångar, avarter mm och sen ha bara seriösa trådar (försöka). Som det ser ut nu blir kanske inte alla men nästan alla trådar infekterade och knepiga. Det här med om logikkretsar blir billigare eller ej är inte relevant. Antingen så använder man logikkretsar för att det helt enkelt behövs eller så inte, för att just uC löser det bäst. Vilket som är bäst vet bara du, om du inte vet det så måste du ange allt som rör din kommande funktion för att få ett rätt och bra svar. Om du nu vill bli en elektronikingenjör själv så ta reda på själv vilket som är bäst. Det som dom "andra" säger gäller ju bara deras egna alster. Eller som Micke_S skriver, det kan ju också vara gällande fast det inte hjälper dig ett smack. Om du har ett seriöst intresse av att få reda på bästa lösningen/konstruktionen så börja åtminstone med en bra kravbild!
Användarvisningsbild
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43148
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping
Kontakt:

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av sodjan »

En "produkt" (vad fasen nu det är för något) måste ju inte fungera helt oförändrad i 40 år.
Rätt konstruerad och med riktiga specifikationer så kan styrsystemet i maskinen ha bytts
ut flera gånger under den perioden. En maskin som för 40 år sedan byggdes med diskret
TTL logik i styrkortet, kan i dag ha ett processorbaserat styrkort med samma funktion
men flera gånger billigare och med mycket bättre funktion/flexibilitet.

Om man bygger en maskin idag med en STM-si-och-så så är det inte säkert, om det
ens är sannolikt, att den innehåller en STM-si-och-så om 30 år. Det kanske inte ens
är önskvärt.

Om du nu inte menar en satellit eller liknande som inte går att serva...

> Hur känner du hur resultatet blev?

Vadå "blev? Säters antika maskiner är sannolikt i stort sätt som alla maskiner var från den tiden.
Användarvisningsbild
Micke_s
EF Sponsor
Inlägg: 6741
Blev medlem: 15 december 2005, 21:31:34
Ort: Malmö

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av Micke_s »

DanielM: Finns inget generellt mått på hur länge kretsar finns. Passiva komponenter kan också försvinna över tid.
Äger tillverkaren egna FAB:ar så ökar oddsen hur länge du kan tillverka dessa. Microchip är exempel på detta.
Många tillverkare har tillgänglighetsgaranti på några processorer i 10år eller så

Få produkter idag som tillverkas över 30år. Du får oftast en signal från tillverkaren för "Last time buy"
Efter produkten har funnits i 7-8år borde du ha ett koll hur mycket du säljer. Köp lämpligt många och börja designa nästa...

Välj microprocessor efter listan hos st-micro t.ex:

15 år - massa automotive.
https://www.st.com/content/st_com/en/ab ... 98-15-year

10år - massa STM32 från 2021 och 10år framåt.
https://www.st.com/content/st_com/en/ab ... 41-10-year
Användarvisningsbild
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43148
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping
Kontakt:

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av sodjan »

> ...som argumenterar att deras styrningar är bättre om man kör allt i logikkretsar...

Det säger ju ingenting. De kanske helt enkelt bara inte har lärt sig något annat?
De sitter fast i gammal teknik/kunskap? Helt omöjligt att avgöra. Och kanske
att den som lyssnar på dom också saknar bakgrund/kunskap för att avgöra det.
Användarvisningsbild
Micke_s
EF Sponsor
Inlägg: 6741
Blev medlem: 15 december 2005, 21:31:34
Ort: Malmö

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av Micke_s »

Ett annat bra tips.:

Undvik att utveckla produkten över flera år, ta in resurser så du kan sätta den lämpligt fort på marknaden innan dina komponentval ej är aktiva längre.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av säter »

DanielM skrev: 6 mars 2021, 15:32:08 Hur känner du hur resultatet blev?
Det här är fabrikstillverkade styrningar från 60- 70-talet.
Det fanns nog inte så mycket annat att välja på då.
Att det skulle vara bättre än en processorstyrning tvivlar jag starkt på.
Användarvisningsbild
AndLi
Inlägg: 17045
Blev medlem: 11 februari 2004, 18:17:59
Ort: Knivsta
Kontakt:

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av AndLi »

At91RM9200 är väl en gammal goding som still going..

Databladets revA är från 2003, idag är det ett större problem att få fram passande ram och flash än själva processorn..

Sannolikt finns den fortfarande produktion då den var extremt populär att köra embedded linux på på den tiden..
Det lär också vara anledningen till att passande minne fortfarande tillverkas..

Och i alla fall i linux 4.14 kärna är det bara att tanka ner kärnan och bygga och köra...
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32628
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av HUGGBÄVERN »

säter skrev: 6 mars 2021, 16:06:06
DanielM skrev: 6 mars 2021, 15:32:08 Hur känner du hur resultatet blev?
Det här är fabrikstillverkade styrningar från 60- 70-talet.
Det fanns nog inte så mycket annat att välja på då.
Att det skulle vara bättre än en processorstyrning tvivlar jag starkt på.
Vi hade en stor bockmaskin som lade av (skrev nog det i en annan tråd). Servicekille kom och började rota i den. Jag kunde inte bli att snegla över axeln och såg att det satt en SC/MP (NS INS8070 uP) i den. På den tiden var maskinen state of the art. Men att fixa den maskinen var ingen höjdare och jag misstänker att styrsystemet byttes ut.
Nya maskinen hade styrsystem (uP eller PLC) som dagens tekniker kan serva MEN humaninterfacet var helt annorlunda och mer intuitivt än det gamla och krävde inga stora kunskaper för att få till en bra sekvens.

Jag tror ändå frågan till viss del handlar om snöret. Vad vill man uppnå, budgeten, beräknad livslängd, enkelhet i handhavande osv. Oavsett vad landar ALLA system i dokumentationen.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av E Kafeman »

Visst handlar det om snörets olika längder, hur lång är utvecklingstiden, hur stor är penga-budgeten och allt annat som kan designas ramar för, för att möjliggöra kommersiellt duglig produkt.

En duglig designer kan avgöra vilket verktyg som passar bäst just med tanke på att denna förstår de olika snörenas begränsningar.
Det handlar inte bara om typ av elektronik utan om kostnad. produktionsvolym, utrymme, budgetar av många slag, exempelvis batteri-budget, livslängds-budget.
Det händer numera att vi gör sensorer för kommunikation via LTE som inkluderar batteri, allt ingjutet. Förväntad minimilivslängds 10 år eller mer.
Ingjutning, att inte ta hänsyn till service-barhet osv gör att man kan designa en mer pris-konkurrerande produkt som dessutom tål svårare klimat och livslängden är längre än förväntade livslängden på det som ska mätas,
Vid händelse av service på helheten, byts det alltid till en ny enhet, ingen som sitter med lödpenna och oscilloskop ute på fältet längre.

Nu verkar det som somliga tror att logikkretsar är något som hör forntiden till åtminstone i vardags konsument-teknik, men sådan ser inte marknaden ut i dag och inte vad som förutspås närmsta åren framåt. Det är kunskap man måste ha om man kan sitt jobb så pass bra att man kan sälja sina tjänster kommersiellt.
Nej det blir inga kvadratmetrar PCB med TTL-kretsar i framtiden men däremot massor av FPGA och vidare till ASIC.
FPGA var något som många designers förr skrämdes av. Verkade komplicerat att använda och logisk programmering som skilde sej från processande programmering.
Mycket kraven på effektiva kretsar och lågt pris i volym-produkter, i kvantiteter som inte fanns för 20 år sedan har dock gjort att tekniken är ett villkor för en produkts säljbarhet och nu börjar man till och med erbjuda FPGA i Arduino-paketering: https://alchitry.com/collections/frontp ... ment-board

Det är bara att se sej omkring vilken typ av elektronik man omger sej med, är FPGA något som ens existerar?
Ja, allt från TV-ns fjärrkontroll till mobilen med videokamera.
TVns fjärrkontroll är kanske förståligt att det den ska utföra kan relativt enkelt hanteras som logiska sekvenser som lätt hanteras av en ASIC.

Däremot det riktigt process-tunga i en mobil, det är att spela in video i höga upplösningar. Det är krav på att megabitströmmar verkligen kan strömmas utan uppehåll i helt jämn takt trots att varje bit är en unik del som ska kalkyleras på olika sätt för att kunna komprimera ned den råa strömen till något hårt nedpackat En MCU får det då riktigt svettigt.

Om en rå videoström från mobilen i 4K upplösning ska processar att packas ned via CODEC till H265 t.ex., vilket är en vanlig uppgift, det skulle krävas en extremt kraftfull MCU. De som testat att i hemdatorn packa video-strömmar till h265 vet att det krävs en väldig dator-kraft att göra det i realtid.

En så kraftfull MCU att den klarar det i en mobil, det innebär högre kostnad men framförallt innebär det en våldsam strömförbrukning relativt vad som finns tillgängligt.
Den designer som föreslår att en MCU kan göra jobbet borde hellre återgå till färdiga Arduino-lösningar och kopplingssnören.
En modern codec-implementation är lämpligare att att utföra med FPGA som detta exempel:
soc-encoder-ip.png
De som kanske inte designar själva men som t.ex. tittar på Youtube där man plockar sönder moderna mätinstrument, notera att det finns FPGA-kretsar i allt från enkla tidur till riktigt dyra oscilloskop, spektrumanalysatorer signalgeneratorer.
Man använder sådana kretsar därför att de i detta fallet gör jobbet bättre.
Det är samma med elektroniken bilar som hanterar input från en mängd givare för när krockkudden ska lösa ut. Det är realtidsbeslut i FPGA, inte något som processas ett antal klockcykler eller ska vänta på att någon MCU ska boota upp.

Som ett exempel på hur snabbt en billig FPGA kan processa data, upp till 400MHz på GPIO: https://www.rtl-sdr.com/building-an-sdr ... n-an-fpga/
Någon billig MCU som är bättre lämpad för uppgiften och hanterar pulser om 400 MHz?

Det finns oändligt många ställen där en MCU gör jobb som en FPGA inte alls passar, mycket tack vara att volympris är nere i enskilda cent för enklare MCU som gör att man kan räkna hem produkter kommersiellt som tidigare inte var möjligt.
Elektronisk febertermometer, hushållsvåg, äggklocka bara för att nämna typisk lågpris konsument-elektronik. Sådant var för inte så länge sedan helt mekaniska lösningar.

För många i forumet vanlig sak, en temperatur-reglerad lödpenna. För 20 år sedan var det analoga op-kretsar som skötte regleringen via tyristorer (om det inte var Wellers magna-stat),
Nu finns inga analoga op synliga, tyristorer är ett minne blott, gör sej inte i switchade nätaggregat och lågpris cmos trissor med fånigt låga RDSon switchar lödpennan utan att ens behöva kylfläns och temperaturavkänningen sker utan behov av särskild temperatur-sensor. Flexibel styrning med många extra funktioner, timers, standby, minnen, allt sådant är möjligt genom att processandet sköts av en billig MCU.
För att ta till klysha, en MCU som är så kraftfull att man inte hade tillgång till sådan processor-kraft när man åkte till månen sist.
På den djupare nivån, hade en sådan processor inte ens varit lämplig då. För den som är intresserad läs gärna lite om vad som användes och varför och vilka OS som användes och hur t.e.x GUI var utformat på ett väldigt grovt sätt men som ändå tillät bitbanging i exekverande filer som snabbfix när saker inte gick som planerat.
Bitbanging på exekverande fil i modernt OS typ Win10 skulle nog ha sina sidor att utföra.

Det är värdefullt att kunna vad som finns i backspegeln då man lättare kan se vart framtiden leder och vilka verktyg man ska använda för att lyckas sälja in sina produkter.
Elektronik är som med mycket annan teknik i ständig förändring minst lika mycket i dag som för några år sedan, så det finns få konstanta sanningar.
Som designer ska man känna utvecklingen och använda för varje situation lämpligaste verktygen.

Det är inte bara utvecklingskostnader och säljvolymer som påverkar vilken typ av elektronik som ska väljas utan man måste kunna se hela bilden i varje enskilt projekt.
Det finns inga absoluta att den typen av krets är bättre än en annan, varje situation ska kunna värderas, ibland av skäl som kräver mer än kunnande om vilka typer av elektroniska kretsar som säljs på marknaden.

Som exempel, en febertermometer som ska säljas till utvecklingsländer blir osäljbart dyr och oanvändbar om den förses med USB-laddare och mobil-app, medan det är ett säljargument på andra håll, vilket direkt påverkar hur lämplig design kan utformas.

Ska en prispressad enkel äggklocka förses med MCU eller vilken teknik anser du i egenskap av kompetent designer vara lämpligt?
Om man inte kan svara på det så ska man kanske tänka en gång till om det är något mer komplicerat som ska designas.
Rusar man omkring utan kunskap och måste fråga för varje enskilt projekt vad som kan göra att egna designen blir kommersiellt duglig och säljbar så är det allt för stor konkurrens på marknaden av designers som redan kan sin läxa och vilket kan betyda att stora belopp av utvecklingspengarna inte behöver läggas på att misslyckas med FCC-certifiering eller någon annan miljö-certifiering.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Rick81
Inlägg: 746
Blev medlem: 30 december 2005, 13:07:09

Re: Är det billigare och bättre att använda uC än logikkretsar?

Inlägg av Rick81 »

Ganska säker på TS menar ej programmerbara logikretsar.

Tror alla på forumet håller med om FPGA kommer öka ännu mer i framtiden.
PLD/FPGA är väldigt användbara då de är bra på hantera det en processor inte är bra, medan en processor är bra på hantera det en FPGA inte är bra på.
Skriv svar