如何正确选型单片机?
扫描二维码
随时随地手机看文章
单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,具有处理器核心、存储器、输入/输出接口和各种外设的功能。 单片机是单片微型计算机的简称,MCU是Microcontroller的简称,也就是嵌入式微控制器。 它是嵌入式系统中常用的主要组成部分之一。与通用计算机不同,单片机通常用于控制和执行特定任务,如控制家电、汽车电子系统、医疗设备、工业自动化以及各种嵌入式应用等。
单片机的的选型是一件重要而费心的事情。如果单片机型号选择得合适,单片机应用系统就会得经济,工作可靠。如果选择得不合适,就会造成经济浪费,影响单片机应用系统的正常运行,甚至根本就达不到预先设计的功能。
对于一个已经设计好的单片机应用系统来说,它的技术要求和系统功能都应当十分明确。如果选择功能过于少的单片机,这个单片机应用系统就无法完成控制任务。如果选择的单片机功能过于强大,这不但没有必要,还会造成资源浪费,性价比低。
只要掌握和运用单片机正确选型的原则,就可以选择出最能适用于应用系统的单片机,保证单片机应用系统有最高的可靠性、最优的性能价格比、最长的使用寿命和最好的升级换代可能。
单片机芯片选型时,总的原则是:
(用)芯片完成(少用外围器件)
选大(大厂)不选小,选多(供应量多)不选少
选名(名牌)不选渺(飘渺、不知详情的厂子)
选廉(廉价)但要好(质量保证)
在缺芯的情况下,优选货源充足的单片机
对单片机选型,主要应用从单片机应用系统的技术性、实用性和要开发性三方面来考虑:
技术性。要从单片机的技术指标角度,对单片机芯片进行选择,以保证单片机应用系统在一定的技术指标下可靠运行。
实用性。要从单片机的供货渠道、信誉程序等角度,对单片机的生产厂家进行选择以保证单片机应用系统在能长期、可靠运行。
可开发性。选用的单片机要有可靠的可以开发手段,如程序开发工具、仿真调试手段等。
单片机选型的讨论
很久以来,总是能看到关于单片机的各种讨论,"这个不好啦" "那个不好了" "那个过时啦" "这个先进啊" "学什么什么没用啦"。
笔者只想说,用合适的芯片做出最合适的产品,把功夫用在设计上用在优秀的思路上。
不要拘泥于芯片怎么怎么样,把宝贵的心思用在你所做的产品的专业知识上,争论芯片的先进与个人感觉没意义,当然新的技术自然就会有新的产品,。
至于选那种芯片还是由你的产品决定。新入门的朋友,不管学哪种新品,都要把它学好,学会灵活运用达到产品的要求就是很好的,学什么,都不白学。
单片机终究是一种工具,真正的功夫在你的专业知识。
可能笔者的举例不是很恰当,关键是要告诉新人要踏实的去学习,不要被争论用什么单片机而迷茫,每个人的思维不一样,将来应用的领域也不一样。
当然对每种芯片的领悟也是不一样的。选用自己合适的就可以,弄透它,回过头看,他们都是一样的,只是不同的工具而已,也不要说学51怎么样,学STM32怎么样,学ARM怎么样。
不管哪一种,都是实现你思想的工具。
哪个感觉顺手、实用,就用哪个,就学哪个,把它学好用熟悉。不要今天听那个好就用那个,明天有人说这个好就用这个。新东西总是有,每天都有新东西,都是好东西,你一下子学的过来吗?
不如找一个适合自己的先学好,将来再学其他的是很容易的。
触类旁通,这就是一个过来人的经验。
这点体会也许只在这个行业的百分之五十的人,那就送这百分之五十的朋友吧。
▼ 在实际应用中,如何选择单片机的类型?
选择原则:主要从指令结构、运行速度、程序存储方式和功能等几个方面选择单片机。
看过一些文章,讨论何种单片机最好。
笔者感觉选择一个合适的单片机有时真的不太容易,要考虑的方面太多了。只能说某个特定场合比较适于采用某个MCU,不大可能某个牌子的MCU适合所有的设计, 真要有的话那可就太好了。
(1)单片机的基本参数例如速度、程序存储器容量、I/O引脚数量。
(2)单片机的增强功能。例如看门狗、双指针、双串口、RTC(实时时钟)、EEPROM、扩展RAM、CAN接口、I2C接口、SPI接口、USB接口。
(3)Flash和OTP(一次性可编程 )相比较最好是Flash。
(4)封装。DIP(双列直插)、PLCC(PLCC有对应插座)、还是贴片。DIP封装在做实验时可能方便一点。
(5)工作温度范围。工业级还是商业级。如果设计户外产品。必须选用工业级。
(6)功耗。比如设计并口加密狗,信号线取电只能提供几个mA。
(7)工作电压范围。例如设计电视机遥控器,2节干电池供电,至少应该能在1.8~3.6V电压范围内工作。
(8)供货渠道畅通。能申请样片,小批量购买有现货的。
(9)价格低。
(10)有服务商,提供了很多有用的技术支持,起码烧写器有地方买。
(11)烧录器价格低。如果是ICP(把单片机放在烧录器上编程)能否利用现有的烧录器。如果是表贴封装,买一个转接座也很贵,至少得一二百元,能否IS(在系统编程,即把芯片先焊到板子上再通过预留的ISP接口编程),一般ISP编程器比较便宜大约一二百元甚至几十元。
(12)仿真器便宜。对于FLASH型单片机,仿真器不是必备的。但是对于OTP(一次性可编程)型单片机,必须购买或者租用仿真器。
(13)单片机语言是自己熟悉的,并且能支持C语言。编程环境要像keil一样好用,并且还是免费的。
(14)网站速度快,资料丰富,包括芯片手册、应用指南、设计方案、范例程序,最好有中文,像Atmel就不错。
(15)保密性能好。查一下专业解密网站上的黑名单,再发个mail咨询一下解密价格。
(16)抗干扰性能好。
(17)和其他外设芯片放在一起的综合考虑,电路原理、模电、数电、通信原理、单片机、高频率电子线路、信号系统、数字信号处理、FPGA、DSP等。
单片机如何选型
选择单片机时,有几个关键的考虑因素可以帮助您做出决策。以下是一些建议:
功能需求:首先确定您的项目或应用的功能需求。单片机有各种类型和规格,具备不同的功能和特性。确保您了解您的应用所需的处理能力、存储容量、输入/输出接口、通信协议等方面的要求。
体系结构:选择适合您项目需求的单片机体系结构。常见的体系结构包括基于CISC(复杂指令集计算机)的单片机(如8051、AVR等)和基于RISC(精简指令集计算机)的单片机(如ARM Cortex-M系列)。每种体系结构都有其特定的优势和用途,因此需要根据您的项目需求来选择。
性能参数:考虑单片机的性能参数,如时钟频率、处理器核心数、存储器容量(RAM和ROM)、外设数量等。这些参数将直接影响单片机的计算和数据处理能力,确保选择的单片机能够满足您的应用需求。
开发工具和生态系统:评估单片机的开发工具链和生态系统支持。了解开发工具的可用性、易用性和支持度,以及相关的开发文档、示例代码和社区支持等方面。这将对您的开发和调试过程产生重要影响。
成本和可用性:考虑单片机的成本和可用性。不同的单片机价格差异很大,取决于其功能和性能。同时,确保所选择的单片机在市场上易于获取和购买,以便供应链和生产计划的顺利进行。
可靠性和支持:了解单片机制造商的声誉和技术支持。选择知名的、有良好声誉的厂家,这样可以确保产品质量和技术支持的可靠性。
最后,建议在进行单片机选型之前进行一些市场调研和技术评估,查阅相关的技术文档、规格表和用户评价,以便做出明智的选择。