Alors que les architectures 32 bits règnent sans partage sur le marché des systèmes embarqués, les architectures 8 bits continuent à être intéressantes pour une multitude d’application. En témoigne la mise sur la marché par le fournisseur américain de semi conducteur Microchip des microcontrôleurs 8 bits basse consommation PIC16F132 et PIC18-Q35, dont l’originalité est d’intégrer des blocs logiques configurables de type CPLD (Complex Programmable Logic Device).

Selon Microchip, les ingénieurs concevant des systèmes critiques en termes de temps pour la commande de moteurs, l'automatisation industrielle et les applications de sécurité automobile sont souvent confrontés à des problèmes de latence et d'exécution logicielle imprévisible. Pour surmonter ces difficultés, sans augmenter les coûts et la complexité des conceptions, la société estime que sa gamme de microcontrôleurs fondé sur la technologie CLB (Configurable Logic Block) est adaptée.

Ces deux circuits qui constituent une évolution du circuit PIC16F13145 combinent un contrôle embarqué traditionnel avec des blocs logiques configurables intégrés, permettant d'intégrer une logique programmable de type CPLD directement sur la puce du microcontrôleur.

Ce qui contribue, selon Microchip, à réduire la consommation d'énergie, à offrir un comportement système plus prévisible et à améliorer le débit par rapport aux solutions à base de microcontrôleurs classiques ou aux implantations “CPLD + MCU” discrètes.

La technologie CLB permet aussi de simplifier les opérations multitâche en permettant aux utilisateurs d'implémenter des fonctions logiques dans un matériel spécifique plutôt que dans un logiciel.

Microchip précise également qu'en exécutant les fonctions logiques sur un matériel spécifique plutôt que par logiciel, l'architecture CLB réduit la charge du processeur et la consommation d'énergie tout en garantissant un comportement déterministe.

Ces dispositifs sont ainsi adaptés aux applications critiques en termes de temps, telles que la commande de moteurs, l'automatisation industrielle, l'électronique grand public et les systèmes de sécurité automobile.

La principale différence entre les deux familles annoncées par Microchip réside dans la densité logique : le PIC16F132x comprend 32 éléments logiques de base tandis que le PIC18-Q35 en offre 128.

Outre les blocs CLB, ces microcontrôleurs intègrent également des fonctions de sécurité et de gestion de la tension. L'interface de programmation et de débogage désactivée (PDID, Programming and Debugging Interface Disable) procure à ce niveau une protection contre toute altération du firmware, tandis que les entrées/sorties multitensions autorisent une communication directe entre différents domaines de tension sans avoir recours à un convertisseur de niveau de tension externe.

Le PIC18-Q35 est plutôt conçu cibler des applications complexes avec une capacité élevée en éléments  logique (jusqu'à 128) et plusieurs périphériques tels que l'UTMR (Universal Timer) avec un chaînage sur 32 bits), un NCO (Numerically Controlled Oscillator) et le CWG (Complementary Waveform Generator), ce qui rend ce circuit adapté à la commande de moteurs et à la conversion de puissance.

En comparaison, le PIC16F13256/76, plus simple, procure toutefois un convertisseur numérique/analgique sur 10 bits, deux comparateurs et deux régulateurs FVR (Fixed Voltage Reference), ce qui en fait une option intéressante pour les conceptions à forte composante analogique et à faible coût ne nécessitant pas une densité logique élevée.

Côté logiciel, les microcontrôleurs à blocs logiques configurables sont compatibles avec l'environnement de développement intégré MPLAB X de Microchip et les outils MPLAB plus récents pour Microsoft Visual Studio Code (VS Code).

Microchip propose également un outil gratuit de synthèse CLB dans le configurateur de code MPLAB qui procure une interface graphique de type glisser-déposer, une simulation intégrée et des outils d'analyse temporelle. L’idée étant de permettre aux développeurs d'optimiser le routage et de générer une logique matérielle sans écrire de code HDL personnalisé.

Enfi, en vue de faciliter la prise en main de ces circuits et réaliser du prototypage d’applications, Microchip a développé deux cartes : la PIC16F13276 Curiosity Nano et le kit d'évaluation PIC18F56Q35 Curiosity Nano. Elles intègrent toutes deux un débogueur, un port USB Type-C, un port COM virtuel et une tension ajustable (1,8 V à 5,1 V) ainsi qu’une LED utilisateur.