单片机选型指南!智能硬件、物联网、工控,不同场景如何选型?
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单片机
物联网系统、智能硬件、工控系统中,单片机在“
单片机可以随意添加 传感器、控制器、显示屏等外围设备;任意修改代码 实现各种接口和功能;开发工具简单 ,上学都学过;硬件设计也不复杂 ;供电供时钟就能工作,比专用型处理器用起来方便的多。
不过单片机几十家厂家,几千种型号,工程师做设计的时候,该如何选型呢?我们介绍几种主流单片机,讲讲特点和应用场景:
选择厂家:
STC:8位,国产,便宜,国产用的最多的
STC单片机,让人熟知的STC8051单片机可谓是“经典”,完全可以胜任一些简单的逻辑控制,数据传输控制,如LED控制、Sensor数据采集等,其优点:易上手,成本低,技术成熟。即便是军工单位使用51单片机也比较常见,甚至很多开发者直接使用51内核外加自己电路来做芯片级产品。
不过STC最出名的恐怕是它那“惊世骇俗”的网站。我们公司的设计师看到之后,都是一口鲜血喷到屏幕上的。
Freescale(被NXP收购):强大,稳定
Freescale单片机具有强大的数据处理能力,其稳定性和抗干扰能力非常优秀,可应用机电控制、图像处理等场景。
Ti MSP系列:超低功耗
TI的MSP系列单片机,如MSP430,其最大优点在于功耗低,在很多物联网应用和移动电子设备中使用比较多,在电池供电的场合使用可以发挥其优势。
ST:主流,进口品牌用的最多的。
ST单片机,在电子消费领域占据大头,系列全面,从8位到32位应有尽有。而且性价比很高,所以ST单片机受到热捧,开发资料也相应比较丰富。
不想用国产的,那就用ST吧。STM32、STM8等。
集成化单片机:
根据一些特殊功能需求选择行业中优秀的单片机,比如DA14580是全球功耗最低的带BLE的芯片,ADUC845带有高精度的ADC采集芯片,ESP32集成WIFI/BT的单片机。
集成化的在专有领域比通用化的更易用,单芯片的比多芯片的也会更便宜一些。
选择型号:
同一IC厂家,一般会提供很多系列供用户选择,筛选时需要注意以下几点:
1.根据功能需求进行选择,比如I/O数量、是否有屏接口、ROM/RAM空间大小等进行筛选。
2.处理能力筛选,确定自己需要处理数据量和速度,选择8/16/32位的单片机。
3.系列对比筛选,不同系列的单片机各有各的优势,比如有低功耗系列、USB系列、增强型系列、LCD系列等等。
4.根据封装筛选,根据使用场景选择需要的封装,如果电路板密集可选择BGA/QFN/PGA封装,如果做功能验证,为了方便调试,可选择QFP/DIP封装。
很多芯片官网中,专门提供有芯片选择工具。有选型手册、网页版选型工具、PC/IOS/Android端应用程序工具,可利用相关工具快速找到适合自己的芯片。
还有个更省事的方法:找芯片代理商或原厂问问 ,告诉他需求,让他帮你找个性能符合要求、价格便宜、供货比较好的型号。
燚智能周教授,智能硬件开发“实战派”!
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Arduino,FPGA,单片机,STM32MSP430区别
本文简单介绍Arduino,FPGA,51单片机,STM32,MSP430的使用区别,以点亮一盏LED演示。LED电路连接图如下:
1,arduino点亮LED使用arduino IDE程软件进行编程,代码如下:(默认)
2,FPGA点亮LED代码(使用50Mhz晶振,Verilog HDL语言)
3,51单片机编写LED代码方法一:汇编程序
方法二:C语言程序
4,STM32编写LED程序
5,MSP430编写程序使用定时器延时
对比发现,51单片机,MSP430主要使用C语言对寄存器操作,STM32主要使用C语言对库函数操作(亦可以直接对寄存器操作),FPGA通过VerilogHDL硬件描述语言(亦可用VHDL)编程序最后综合出相关控制电路,Arduino直接使用相关封装好的函数。在实际应用中,各类MCU具有不同的用途。具体选型结合实际。(此文把FPGA类比于单片机参与对比)。
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