微小的巨人─Microchip居8位元微控制器龍頭

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多年來，8位元微控制器市場一直由美國的摩托羅拉（現在的飛思卡爾半導體）所把持。但就在2006年，素以PIC微控制器著名的美國Microchip Technology，卻爬上了這個市場的龍頭寶座。同時，在2007年這家公司在16位元微控制器市場的表現也相當良好。促使這家公司邁向成功的秘訣究竟是什麼呢？Microchip總裁兼執行長Steve Sanghi分享了他的看法。

回顧過去，Microchip最初是在1989年從美國通用儀器（GI）獨立而出一家公司，主要開發PIC系列8位元微控制器。請問為何通用儀器決定將你們獨立出來成立一家公司？

通用儀器曾經開發PIC，但他們對於持續半導體業務的興趣並不大。今天，人們已經體認到，在一個涉及許多不同業務的集團中，是無法良好管理半導體業務的。舉例來說，從摩托羅拉獨立而出的飛思卡爾半導體（Freescale Semiconductor），以及自飛利浦電子集團拆分而出的恩智浦半導體（NXP Semiconductors），相同的事件正不斷上演。
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看起來，要有效管理半導體業務，就必須對不斷波動的矽晶片週期有特殊理解。若缺乏這樣體認，那麼所做出的決定很可能會對半導體業務造成嚴重損害。回到最初，通用儀器在PIC微控制器業務上損失了許多金錢。他們以非常低的價格出脫了這個業務，但今天這項業務所創造的總營收已達85億美元。從我們的歷史來看，非常明確，集中化與專業化對半導體業務而言是非常有效的策略。

1 P5 A4 V& a5 u2 ]! U, C  A' a0 }目前，一些微控制器製造商採用0.15μm製程技術來製造8及16位元微控制器，以減小快閃記憶體的電路空間。相較之下，從製造技術的角度來看，你同意你的做法是更保守的嗎？

% `( F& C1 k0 U我們的策略是以不需要流血競爭的商業產品為基礎，像是串列EEPROM。我們製造並銷售串列EEPROM，但並不製造獨立的快閃記憶體晶片。理由是我們能夠用0.35μm製程技術來製造串列EEPROM，但快閃記憶體業務需要像90nm或65nm等製程。先進的製程技術會消耗掉極可觀的資本。我們非常謹慎地選擇我們的產品，並將主要投資集中在產品，而非先進的製程技術上。

# u, Z: n; Y* g- U" w" l! A$ ?9 Z花時間來想一想這個問題吧。有任何客戶會為製程技術付費嗎？沒有人需要這些技術，他們只需要功能良好的產品。特別是在微控制器領域，製程技術並不是主要的驅動力。

! M$ o7 K+ J+ n7 Y( v3 {從這個意義上來看，我們確實背離了摩爾定律。事實上，我並不相信它。我認為摩爾定律只會對資本造成損害。因此，許多半導體公司追逐摩爾定律，但儘管遠離先進製程技術，我們仍然在全球的8位元微控制器市場中取得了榜首位置。而現在，我們也在16位元市場做相同的事。
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! [3 s' ^) Z, ?( z# i你們在2003年進入16位元市場，面臨了日本瑞薩科技（Renesas Technology）與飛思卡爾半導體等公司的挑戰─這些公司佔據了極大市場─更不用說進入由ARM和義大利與法國合資成立的意法半導體（STMicroelectronics）這類在32位元中央處理器（CPU）核心具有強勢地位廠商所主導的領域了。無疑地，你的目標是在16位元市場取得領先地位，但你如何與ARM及其他在32位元市場的強大廠商展開競爭？

& W3 Q+ j7 ~' z4 z當我們在1989年進入8位元微控制器市場時，許多人想知道為什麼？他們說，8位元市場即將被16位元產品所取代，我們將會一無所有。但結果顯然出人意料。現在，這些相同的人又告訴我們16位元市場將被像ARM這類32位元的晶片製造商所接管。
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當我們進入8位元微控制器市場時，當時的情況與今天的ARM架構相當類似─那時，市場上的主流是另一種架構：8051系列微控制器。當年，數量相當龐大的公司製造並銷售8051微控制器，包括英特爾（Intel）、飛利浦（Philips）、西門子（Siemens）、松下電器（Matsushita Electric Industrial）、夏普（Sharp）、Oki Electric Industry等，但我們結束了這個競爭局面，並成為領導者。


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即使許多公司採用8051設計，PIC微控制器仍然快速取得領先。同時，即使ARM也進入16位元市場，與8051相同的故事必將再度上演，我們將再度贏得市場，就如同我們初進入8位元微控制器領域那樣。
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2 r, {( o( q  V, \2 A, hPIC微控制器並不是針對大型製造商的量產型應用，它看來似乎更像是以滿足具有某種「癖好」需求所設計的，如電子玩具、玩具機器人等等。情況是怎麼演變成這樣的呢？
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讓我們回到1990年，當時進入微控制器市場對一些大型公司來說是一大挑戰。他們不僅要銷售產品；同時還必須處理掌握完整的解決方案，包括服務在內，這確實嚇到他們了。無論如何，結果是這些大型公司並未真正涉足到將微控制器銷售到中小型企業這塊領域。這就是我們後來專注的目標市場。
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我們的產品相當強調簡單，因此即使是第一次使用，工程師們也能很容易上手。多年來，我們不斷地完善的各項技術文件，以確保即使是業餘的使用者也能迅速地找到他們所需資料。我想，這就是為何所謂的「業餘嗜好社群」（hobby community）能夠快速對我們展開支援的主要原因。在美國、新加坡、澳洲、中國、日本等全球許多地區，PIC微控制器已開始應用在機器人以及其他的愛好者專案和競賽之中。

6 q2 s$ [3 X, B# s這些業餘的科技狂熱份子最終將進入大公司或成為工程師，而當他們發表公司計劃時，他們使用相同的PIC微控制器，與他們過去的業餘設計使用的相同。這就是讓我們得以與全球各地如美國、韓國、中國與其他國家大公司建立成功業務的最主要原因之一。同時，這也是讓我們得以獲得極大市佔率的關鍵因素。■ 作者　Tomonori Shindo
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6 Q, N) l/ d8 f資料來源: http://www.neataiwan.com.tw/books6_view.asp?Ma_no=717&M_no=55

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Microchip推出具備強化型中階8位元核心的PIC®微控制器系列

新系列採用超低功耗nanoWatt XLP™技術，提供強化的 C語言支援，

豐富的周邊配備提供mTouch™電容觸控感測和LCD驅動功能

居業界領先地位的微控制器及類比元件供應商Microchip Technology，今日宣佈推出配備強化型中階8位元核心的六款PIC16F193X系列微控制器(包括PIC16F1934、 PIC16LF1934、PIC16F1936、PIC16LF1936、PIC16F1937和PIC16LF1937)。新款微控制器為Microchip超過550種的相容產品增加生力軍，並瞄準更廣泛的應用，諸如家電、消費性、工業、醫療及汽車電子等市場。該系列擴增的記憶體定址能力和核心效能為C語言和組合語言的設計師提供了增強的支援，「LF」系列產品採用Microchip領先業界的nanoWatt XLP™技術，能保持極低的功耗，延長電池的使用壽命。延續PIC微控制器整合多款週邊的傳統，新款微控制器提供Direct LCD驅動功能，並支援mTouch™電容觸控感測解決方案。
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$ U- a( J2 ^" a8 X/ M) l6 B0 a/ xMicrochip安全、微控制器及技術部副總裁Steve Drehobl表示：「我們很高興推出配備強化型中階8位元核心的微控制器系列。憑藉Microchip既有中階8位元產品在全球取得的巨大成功，新元件將協助客戶以更低的系統成本達到進階功能。」
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& a' f" i* f  u- n1 f/ YPIC16F193X系列的其他功能包括：
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" M! M- J8 P. a# e高達14KB的快閃程式記憶體
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3 P7 f, h/ g4 l* v, }) h$ H$ p高達521 位元組的Data RAM
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256位元組的Data EEPROM
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2 T- x4 {8 {/ s( c) c" y  M1 Q高達96節段的LCD驅動功能
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+ b/ ^  A! G# k5 R0 F, @在電壓為1.8V時，採用nanoWatt XLP技術的「LF」型元件的休眠電流可低至90 nA，看門狗計時器(Watchdog Timer, WDT)的電流可低至500 nA，低功耗的32 kHz Timer1振盪器電流則可低至600 nA
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適用於電容觸控感測的mTouch感測解決方案週邊(16通道，支援多達64個按鍵)
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$ b0 {+ J  g" m% ?4 j$ B32 MHz內部振盪器
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7 J1 Y4 D/ S. M多達5個增強型捕捉比較PWM周邊，具備獨立時基
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  J/ A* Q& u$ B6 K更短的中斷蟄伏期(Interrupt latency)
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具備16層硬體堆疊並支援overflow/underflow interrupt 中斷功能管理
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1.8V至5.5V的工作電壓，以及完備的類比週邊功能
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# j# U; B4 e5 @5 @; m* X% @5 d: {支援RS-232/RS-485及LIN的主控型SPI/I2C™和 EUSART
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多達14通道的10位元類比數位轉換器(ADC)
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採用555計時器的兩個軌對軌輸入比較器
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4個8位元和1個16位元計時器，並配備極低功耗的Real-Time Clock, RTC支援
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. Q: o* R, M9 d5 ~( K- b" Q5 t穩定可靠的運行監控，如啟動重置(Power-On Reset, POR)、電壓異常重置(Brown-out Reset, BOR)和低功耗看門狗計時器
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總共49個指令的PIC16F193X微控制器在最佳化程式碼和資料處理的同時，能提高效率同時減少時脈週期。此外，Microchip表示，具備強化型中階8位元核心、且提供更大記憶體空間和額外I/O的元件也將在稍後陸續發表。
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8 r* l& w. e! f/ X" ~; E+ Y開發工具支援
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  \# ]- f) V6 ~& LMicrochip 提供一套完整的標準開發工具協助設計人員使用PIC16F193X微控制器進行設計。設計人員可以使用統一的、功能豐富、操作簡單和免費的MPLAB® IDE，以及可供選擇的HI-TECH C®編譯器。HI-TECH Lite版本完全免費且沒有使用時間限制，為一款功能完善的編譯器。針對有限的程式空間，我們也提供標準版和PRO版本，可編譯更為密集的程式碼和強化的執行速度。Microchip也提供各式各樣的除錯硬體，包括廣受歡迎的PICkit™ 3 Debug Express、以及新的線上除錯器MPLAB ICD 3和MPLAB REAL ICE線上模擬器。以上所有工具已透過 www.microchipdirect.com 公開發售。有關開發工具的進一步資料，請瀏覽 www.microchip.com/developmenttools 。針對PIC16F193X強化核心的PICkit 3入門工具包正在研發當中，預計將於2009年第三季結束前問世。

! M! Q8 q3 _) \5 U產品封裝及供貨時程

　　PIC16F193X微控制器系列分別提供以下幾種封裝規格：
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元件 $ M/ _; X8 d' D* X9 C	封裝規格
PIC16F/LF1936 7 v1 M: b, A) r' K/ g	28-接腳、PDIP、SSOP、SOIC、QFN封裝 5 c8 a& m( X  c+ j
PIC16F/LF1934	40-接腳 PDIP、TQFP、QFN封裝
PIC16F/LF1937 1 a. d. I* ^7 q0 C	40-接腳 PDIP、TQFP、QFN封裝 . t" E* s0 T' H* ]4 e  |2 T

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Microchip針對iPod和iPhone配件 推出專屬開發工具套件及軟體
7 y$ K+ j: o+ W/ |開發工具套件可協助使用全系列PIC微控制器快速地開發iPod和iPhone的配件設計
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" p( v" T$ x/ ^) m: H) |+ E居業界領先地位的微控制器及類比元件供應商Microchip Technology日前宣佈，推出三款開發工具套件，採用Microchip PIC微控制器產品系列，協助設計人員快速開發iPod和iPhone配件。這幾款工具套件包含實現各類應用所必需的硬體和軟體實例，例如專為iPod和iPhone設計的數位音訊系統、多功能底座及眾多的新配件等應用。
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- C# u) B$ ?9 j: e/ b$ L9 cMicrochip先進微控制器架構部門副總裁Mitch Obolsky表示：「iPod和iPhone的應用市場深具潛力，Microchip的開發工具套件將簡化iPod和iPhone配件的開發過程，加速創新產品上市。」

Microchip超過650款8位元、16位元和32位元的PIC微控制器提供完整的支援、是設計人員最有力的開發後盾；結合全球最低功耗的nanoWatt XLP技術，能延長電池使用時間；除此之外，整合豐富的類比與數位週邊也將協助設計人員開發各種創新獨特的配件。Microchip MPLAB整合開發環境(IDE)支援所有PIC微控制器，有效簡化元件之間的升級路徑。

Microchip亦提供免費的軟體資料庫，支援iPod和iPhone配件的開發；該款軟體資料庫協助設計人員輕鬆地將應用連接至iPod和iPhone，加快產品的上市時程。

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Microchip針對mTouch投射電容式觸控感測技術 推出相應的開發工具套件及8位元微控制器
具備圖形使用者介面工具 為設計人員提供免費且彈性的解決方案
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全球領先的微控制器、類比元件暨快閃技術供應商Microchip Technology，在美國西雅圖舉行的SID Display Week中宣佈推出mTouch投射電容式觸控感測技術，為一系列專利申請中的投射電容式觸控技術中的首項，支援Microchip旗下8位元、16位元和32位元PIC微控制器系列產品。Microchip同時推出投射電容式mTouch開發工具套件，以及8位元PIC16F707微控制器，PIC16F707具備兩個16通道電容式觸控感測模組(Capacitive Sensing Module, CSM)，可以平行運作以提高採樣速度；該款微控制器、mTouch投射電容式技術和開發工具套件可協助設計人員使用單一微控制器於應用中，輕鬆整合投射電容式觸控感測功能，從而降低整體系統成本並提高設計彈性。
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$ a. _0 t0 ?: a& B) y觸控感測介面不僅可替代傳統按鈕式的使用者介面，還可搭配現代化的外觀設計，為使用者提供更靈活、直覺式的介面，因此在近年來漸獲市場青睞。高度發展的mTouch投射電容式觸控感測技術協助客戶迅速開發和建置穩定的玻璃前端(glass-front)使用者介面，透過手勢即能傳達使用者指令。其典型應用包括全球定位系統、恒溫器、行動手持裝置及其他使用手指輸入的小型顯示器等設備。Microchip的線上觸控感測設計中心( http://www.microchip.com/get/AX10 )現正提供該技術的免費原始程式。

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Microchip安全、微控制器及技術開發部門副總裁Steve Drehobl表示：「Microchip持續開發成本低且容易使用的解決方案以協助設計人員整合觸控感測介面。我們的投射電容式技術大幅降低觸控感測功能開發的門檻，為客戶實現更快的產品上市時程。這項技術和開發工具套件易於使用，具備高度設計彈性並以使用者為導向，證明了低成本也能快速實現投射電容式觸控。」

! e& \& k" J/ S0 nmTouch投射電容式開發工具套件

$ M" k/ l: r2 @; s9 n4 o2 VmTouch投射電容式開發工具套件(編號：#DM160211) 為一全功能韌體的投射電容式感測板使用PIC16F707微控制器並包括一個安裝在感測板上的3.5吋感測器。該套件協助使用者無需修改韌體即能將感測器與多達24個通道連接，原始碼更支援多達32通道的感測器。除此之外，該工具套件還包含一個圖形使用者介面工具(GUI)，讓客戶能夠輕鬆調整對設計非常重要的關鍵參數。該款工具套件目前已可透過microchipDIRECT訂購( http://www.microchip.com/get/746C )。
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5 D/ Q, g% s9 N" w) DPIC16F707微控制器

除了兩個電容式觸控感測模組，低功耗的8位元PIC16F707微控制器具備1.8-5.5V寬廣的操作電壓範圍，還有一個典型的投射電容式感測器，在5V時的操作電流約為1.5 mA。40接腳、5 mm × 5 mm的微型QFN(μQFN)封裝預計將在2010年的第三季推出；該微控制器目前則提供44接腳、8 mm × 8 mm的QFN和TQFP封裝。

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Microchip推出經認證的嵌入式Wi-Fi收發器模組配備API介面能更輕易地連接PIC微控制器
  W: e' H+ `6 L% r' M" X* |1 R免費的新一代TCP/IP協議堆疊和EZconfig和ZeroConfig實用協定協助存取Wi-Fi網路

6 [0 j. ?4 N  u6 v  Q* i全球領先的微控制器、類比元件暨快閃技術供應商Microchip Technology，今天在芝加哥舉行的嵌入式系統大會上宣佈，推出新一代機構認證的MRF24WB0MA/MB嵌入式Wi-Fi 收發器模組。符合IEEE 802.11的收發器模組韌體採用了一個容易使用的API驅動介面，方便連結Microchip免費的TCP/IP協議堆疊和8位元、16位元或32位的PIC®微控制器。

嵌入式設計人員利用無所不在的Wi-Fi基礎設施，為範圍廣泛的遠距監測和控制、以及機器對機器(M2M)應用進行無線通訊，如智慧能源監控(smart-energy monitor)。Microchip的低功耗MRF24WB0MA/MB嵌入式Wi-Fi模組透過降低射頻(RF)電路開發的複雜性和成本以及獲得機構認證等方法，實現「物聯網(Internet of Things)」的概念。此外，Microchip也修正了其TCP/IP協議堆疊，並提供免費的EZconfig和ZeroConfig實用程式協定(utility protocol)，簡化了安裝和設定Wi-Fi網路功能的工作。
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Microchip射頻產品部門總監Steve Caldwell表示：「Wi-Fi正迅速成為工程人員為嵌入式產品加入遠端網路存取功能的第一選擇。Microchip新一代Wi-Fi收發器模組和TCP/IP協定堆疊的組合為設計人員提供了一個領先業界的Wi-Fi平台，藉此強化產品的遠端監控功能。」

開發工具支援
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Microchip提供MRF24WB0MA PICtail/PICtail Plus子板(編號：#AC164136-4)協助工程人員利用新的Wi-Fi模組進行開發。這款可連接Explorer 16和PICDEM.net 2開發板的子板能與Microchip旗下數百款8位元PIC18、16位元PIC24和32位元PIC32微控制器、以及dsPIC數位訊號控制器搭配並進行開發。

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Microchip在Sub-GHz無線網路產品線中 新增經機構認證的低功耗收發器模組
無線電接收及模組均消耗極低電流 延長無線感測器網路和通信計量的電池壽命

全球領先的微控制器、類比元件暨快閃技術供應商Microchip Technology今天在芝加哥舉行的嵌入式系統大會上宣佈，推出3 mA超低接收電流的新型MRF89XA收發器，以延長868、915和950 MHz Sub-GHz無線網路的電池壽命。868 MHz MRF89XAM8A和915 MHz MRF89XAM9A收發器模組可簡化射頻(RF)電路設計的複雜性並排除需經機構認證的認證成本，藉以加速設計週期。
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Sub-GHz頻段為設計人員在設計利用電池供電的無線感測器網路和通信計量(metering communication)的常用頻段。Microchip的MRF89XA收發器和相關模組除了具備極低的接收電流可延長電池壽命；還整合了用來進行長距離傳輸的12.5 dBm功率放大器、以及一個具 -113 dBm更靈敏的低雜訊接收放大器。為了進行通訊並延長電池壽命，MRF89XA採用整合的64位元組FIFO的封包處理器(packet handler)來傳送及接收緩衝(buffering)。

9 d8 x( ~* M3 f( ?6 u* j# CMicrochip的射頻產品部門總監Steve Caldwell表示：「全新MRF89XA收發器和相關模組為低功耗無線感測器和通信計量設備的理想選擇。這個收發器結合搭載Microchip奈瓦極致節能技術(nanoWatt XLP)的微控制器系列，將為Sub-GHz無線網路提供了一個領先業界的設計平台。」

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MRF89XA收發器和相關模組的應用實例包括遠端無線抄表(remote meter reading)、家庭/建築物/工業自動化、遙控車門開關、輪胎壓力監測、銷售點管理系統(POS)和玩具。

  u' w4 l8 T7 y2 p開發工具支援

7 |7 H7 B, F) U3 WMRF89XAM8A(編號：#AC164138-1)和MRF89XAM9A(編號：# AC164138-2) PICtail/PICtail Plus子板預計將於2010年第三季開始供貨，可分別用於868和915 MHz應用的開發。這些子板可直接連結Explorer 16和PIC18 Explorer，搭配Microchip旗下數百款8位元PIC18、16位元PIC24和32位元PIC32微控制器、以及dsPIC數位訊號控制器進行開發。
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$ }0 {: b6 K% p供貨時程

MRF89XA收發器的樣品現正供應中，並提供32接腳、5 mm×5 mm QFN封裝的批量訂貨；MRF89XAM8A和MRF89XAM9A也將於2010年第三季提供其12接腳、表面黏著的模組(surface-mountable module)。