許多成熟的協議（例如 I2C、SPI 和 USB）都在不斷發展。例如：

I2C：目前以 100 kHz 和 400 kHz 以及高達 1 MHz 的時鐘速率部署，現在已將 3.4 MHz 和 5.0 MHz 作為新支持的時鐘速率。

SPI：通常在單 I/O 模式下以低于 33 MHz 的時鐘頻率使用，現在通常將時鐘頻率應用于 50 MHz 至 80 MHz 及以上的范圍內，使用雙模式和四模式 I/O 以進一步提高編程速度/吞吐量。

USB：在不到兩年的時間里，USB-IF 引入了 10 Gbps 的時鐘速率、供電和新的 Type-C 連接器。

表 1 中顯示的數據取自 2015 年 EMF 嵌入式開發人員調查，以回答“您在嵌入式設計中使用以下哪些產品作為驅動程序接口（物理接口和網絡協議）？” 這個問題有 1，334 條回復。

表 1.嵌入式設計中用作驅動接口的產品。（點擊放大）

表 2 顯示了每個協議在嵌入式開發中的使用頻率。數據分為三個干部：全行業、物聯網發展和非物聯網發展。由于物聯網目前被視為主要的增長應用程序，因此我將數據包括在內以進行比較。特別值得注意的是 I2C、SPI 和 USB 在工業和物聯網用戶中的流行。

表 2.每個協議在嵌入式開發中的使用頻率。

讓我們看看使用 I2C、SPI 或 USB 的開發在現場升級的頻率以及此類升級的成本有多大。

表 3.嵌入式開發工具的成本影響。

嵌入式市場預測調查數據的結果表明，對增強功能的采用逐年增加。這種對新功能的提升和推動為許多嵌入式工程師帶來了預算困境。近 75% 的受訪者表示，所需升級存在成本影響，而約 40% 的受訪者將成本影響歸類為主要或關鍵任務。購買能夠以最高時鐘速率、最低電壓等運行的新工具是昂貴的。購買可以達到手頭任務所需性能但不滿足最新的高性能規范或已知的未來潛力的工具，往往會導致工具過早報廢，因為新項目會推動性能極限。

Tektronix、Agilent/Keysight 等傳統示波器供應商已通過提供“型號系列”（例如，70 MHz 至 200 MHz 示波器、100 MHz 至 1 GHz 示波器）解決了這個問題，每個都帶有選項（如新協議探頭）和解碼選項）可以隨著客戶需求的發展而添加。挑戰在于，系列中的入門級示波器仍然往往很昂貴，選件價格通常過高，而且該系列本身定義了較高的性能范圍。用這些更大的工具來證明未來在經濟上是不可行的。

一些較小的工具制造商，例如 Total Phase，終于解決了這個難題。他們最新一代的工具不再是特定于任務的（例如，高達 8 MHz 的編程 SPI、高達 24 MHz 的嗅探 SPI 等），而是由基于 FPGA 的復雜平臺組成，其定制能力超出了他們的前輩。其結果是獲得了具有成本效益的工具中的相關技術，這在前幾代人中是無法實現的。這種平臺方法的額外好處是特定的高級平臺功能現在將整個平臺擴展到所有應用程序。集成電壓電平轉換和以太網連接等項目是高端工具的“賭注”；但直到現在，它們才在低成本工具中可用。通過使用一個高度可配置的平臺，

工程師仍然可以選擇最新工具的低成本版本（滿載應用程序以滿足當今的需求，只是沒有針對所有未來的排列進行配置）一直到滿載設備。不同之處在于，新平臺架構允許最終用戶僅在需要時購買高性能應用程序。這有效地消除了預先“過度購買”的需要，或者通過選擇上一代工具而面臨過早過時的風險。

預算和性能始終決定了嵌入式項目工具選擇的最佳價值，但您第一次可以在需要的時候準確獲得所需的東西，這意味著無需花費大量資金即可獲得高性能。當您的下一個項目出現更具挑戰性的要求時，您可以安裝應用程序來滿足這些增加的需求，其成本遠低于完全更換過時的工具。

審核編輯：郭婷