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单片机选用 单片机选型九大注意事项

小编 2024-11-24 设计与开发 23 0

单片机选型九大注意事项

电视,洗衣机,咖啡机,遥控器和所有类型的已连接设备都需要人机交互,微控制器(MCU)通过处理使之成为可能。

市场上有无数MCU可以执行这类解决方案,以下总结了九个选型考虑因素,以帮助减少复杂性。

1.安全

安全设计应不仅考虑外界的连接访问,而且还应防止黑客通过物理手段实施潜在的恶意攻击。黑客不仅试图获得控制权或损害设备,还会获得设备记录和用户数据。对安全的全面审查应包括屏蔽层,安全配置硬件,内存保护单元,加密引导加载程序和加速器。

2.性能

大多数MCU应用程序编程均在Arm,MIPS和X86 CPU上运行。适当的规划可确保设计人员选择正确的MCU和相应的处理器,以在现在和将来提供必要的器件和系统性能。MCU的性能可以直接与处理器类型和速度,I/O速度和内存联系在一起。MCU其他性能因素包括以太网MAC、DMA等。

3.存储器

了解内存,性能和处理器之间的关系。在评估MCU时,不要被内存规格较弱的高性能处理器所迷惑。从表面上看,功能强大的处理器可能看起来像是一个强大的卖点。但如果没有足够的内存支持,性能将大大降低。

4.可扩展性

选择基于共享架构的微控制器系列可实现功能,引脚甚至程序的兼容性。这使得从一台设备到另一台设备的可伸缩性和代码重用更加容易,从而减少了编程麻烦和兼容性问题。这还缓解了需要多个微控制器协同工作以完成复杂任务的配置中的一些设计挑战。这些效率提高了产品上市时间减少了开发成本。

5.价格

将解决方案推向市场时,请密切关注成本并最大程度地提高效率。用成本过高的电路板来构建原型,但绝对不能是成品。此外也要注意许可费,一些MCU制造商会收取设备驱动程序的许可费用。

6.通信能力

在设计过程的规划阶段,考虑微控制器的通信支持至关重要。您的设备将如何与应用程序通信?设备将发送,接收什么类型的数据以及将其发送到何处?是否需要与其他本地设备进行交互?哪种通信方法和协议最能满足应用程序的要求:以太网,USB,蓝牙,蓝牙Mesh,Thread,802.15.4,ANT,2.4Ghz,4G,5G还是其他。

7.功耗要求

功率需求是另一个主要问题。个人设备需要小型纽扣电池驱动,因此需要最大的效率。目前在电动汽车中广泛采用的48伏标准正在使交通运输系统中的结构更坚固。通常,微控制器封装越小,MCU的能效就越高。

8.开发工具/社区支持

与微控制器爱好者一起工作既有意义又充满挑战。探索制造商和在线论坛(如StackOverflow和Reddit)提供的所有全面开发支持,它们具有来自开发社区的共享知识,在线上存在大量有用的个人博客。

9.封装

封装选项有数百种,但选择的四个主要标准是:类型,尺寸,引脚间距和引脚数。封装方面的考虑因素包括电源和环境因素:温度,湿度,抗干扰和极端冲击。在创建最终产品时,请考虑制造过程,例如易于焊接和易于与其他组件组装等。

「博文精选」怎样对单片机选型?

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.

(1)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;

(2)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;

(3)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。

从技术性的角度看,对单片机选型的总原则是什么?

答:从技术性的角度看,对单片机总的选型原则就是看一个单片机能否完成对系统的预定控制,或者需要增加几个附加的集成电路才能实现对系统的控制。

从技术性的角度看,对单片机的外围端口怎能样选择?

答:这要看所选单片机的I/O端口中用多少种不同类型的I/O方式。例如,单片机是否含有下列I/O方式或I/O器件:

(1)SR232C终端;

(2)开关、继电器、键盘;

(3)传感器,如温度、压力、流量、光线、电压等;

(4)声音报警;

(5)显示,如LED、LCD显示等;

(6)A/D或D/A转换器;

(7)其他I/O方式或功能器件。

选型时,如果设计的单片机应用系统中需要不述某些I/O方式或I/O器件,那就首先选用单片机芯片内部含有所需的机型;如果芯片中不含所需的I/O方式或I/O器件,则只好选用I/O功能尽量多的符合需求的芯片,然后再采用其他外围电路达到或满足设计需求。

对单片机内部已经大量超出设计需求的芯片,最好不选用,否则会因超出需求而增加不必要的经济费用。

从技术性的角度看,怎样对单片机的CPU选型?

答:选型的关键在于看单片机的CPU是否有合适的吞吐量。

单片机的CPU吞吐量关系到处理信息和执行控制的能力问题。如果选用处理能力过强的单片机CPU,则浪费了单片机资源,反之,单片机处理能力会不够,无法正常工作

从技术性的角度看,单片机的处理能力表现在哪几方面?

答:单片机的处理能力主要表现在:CPU的运行速度、指令的功能、指令周期的长短、中断能力、堆栈大小等方面。

从技术性的角度看,单片机有哪些极限性能?

答:单片机应用时,都具有特定的应用环境,因此,每个型号的单片机都会有极限性能的指标要求。单片机的极限性能一般包括:最高使用温度、最低使用温度、最高使用电压、最低使用电压、最大功耗、最大电流等。

从实用性角度看,单片机的实用性包括哪几方面?

答:单片机制实用性包括:芯片的购货渠道、供应量、生产量和更新换代趋势等。

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