干货 | 教你如何选择微控制器
为产品选择正确的微控制器可能是项令人怯步的任务。您不仅要思考许多技术特性,还要考虑成本和备货时间等会削弱项目的业务方面问题。
在项目初期,您会有立即动手的冲动,想要在商定系统的细节之前开始选择微控制器,这当然是糟糕的想法。
在对微控制器进行任何思考之前,硬件和软件工程师应当先制定出系统的高水平规格,画好框图和流程图,只有这时才有充足的信息对微控制器选择做出理性的决定。达到这一阶段时,可以遵循 10 个简单步骤,确保做出正确的选择。
第 1 步:制定所需硬件接口列表
如果应用需要 USB 或某种形式的以太网,则记下特别备注。这些接口对微控制器需要支持的程序空间大小有重大影响。第二种接口是数字输入和输出、模拟至数字输入,以及 PWM 接口等。
这两种接口类型将指出微控制器需要的引脚数。图 1 显示了一个通用示例框图,其中列出了 i/o 要求。
第 2 步:检查软件架构
第 3 步:选择架构
不能仅因为 8 位微控制器能满足您现在的要求,就不去为了未来的功能或易用性而考虑 16 位微控制器。请记住,微控制器选择可以是一个迭代过程。您可能会在此步骤中选择 16 位期间,而在稍后的步骤中发现 32 位 ARM 部件更加适合。这一步只是让工程师确定正确的前进方向。
第 4 步:确定存储器需求
到设计的末尾时,发现需要 110% 的空间或者需要削减些功能,这并不是什么出格的事。毕竟,您总是会开头想要多一些,然后转到同一芯片家族中限制稍多一些的部件。利用应用中包含的软件架构和通信外设,工程师就能估算该应用所需的闪存和 RAM 大小。记得给功能扩展和后续版本留些空间!这可为未来省却许多麻烦。
第 5 步:开始寻找微控制器
与 FAE 谈谈您的应用和要求,很多时候他们可以推荐既尖端新颖又满足要求的新部件。只是要记住,他们可能会有在当下推广某一系列微控制器的压力!
下一个最佳地方是您已经熟悉的芯片供应商。例如,如果您过去使用过某些微芯片部件,并与供应商关系不错,那就从他们的网站开始搜索。
大多数芯片供应商拥有搜索引擎,您可以输入自己的外设集、I/O 和功率要求,而后它将缩小符合条件的部件列表。从该列表,工程师就能继续选择微控制器。
第 6 步:检查成本和功率限制
如果部件不满足功耗要求,则应将它们从列表中剔除,直到选定符合条件的为止。也不要忘了检查处理器的单价。虽然许多部件的批发价已稳定在 1 美元左右,但如果部件为高度专业化或者属于高端处理器,那么其单价可能非常重要。不要忘了这一关键因素。
第 7 步:检查部件供货情况
接着一个问题是部件的新旧程度以及是否在您产品的生命周期内保持供货。如果您的产品要在 10 年内供应,那么您就要寻找制造商保证在 10 年内生产的部件。
第 8 步:选择开发套件
如果没有可用的开发套件,那么很有可能所选部件不是最佳的选择,那时应当后退几步来找到更好的部件。现在,大多数开发套件的价格在 100 美元以内。如果超过这一价格(除非它设计为用于多个处理器模块),那就显然太高。其他部件可能更为合适。
第 9 步:调查编译器和工具
第 10 步:开始实验
您可能会发现之前认为很不错的部件存在一些未预见的问题,而不得不去选择其他微控制器。在任何情形中,早期实验将能确保您做出正确的选择,而且有必要变动时,影响也会最小!
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