选择微控制器的10个步骤
为产品选择合适的微控制器可能是一项艰巨的任务。不仅有许多技术特性需要考虑,还有一些业务用例问题,例如成本和领先时间可能会使项目瘫痪。在项目开始时,有一种很大的诱惑,就是在系统的细节被散列之前,就开始选择一个微控制器。这当然是个坏主意。在对单片机进行任何思考之前,硬件和软件工程师都应该制定出系统的高层次、框图和流程图,只有这样,才能有足够的信息开始对微控制器的选择作出合理的决策。当达到这一点时,可以遵循10个简单的步骤来确保做出正确的选择。
步骤1:列出所需的硬件接口
使用通用硬件框图,列出微控制器需要支持的所有外部接口。需要列出两种一般类型的接口。第一个是通信接口。这些是外围设备,如USB、I2C、SPI、UART等。如果应用程序需要USB或某种形式的以太网,请特别注意。这些接口极大地影响了微控制器需要支持的程序空间。第二类接口是数字输入和输出、模拟与数字输入、PWM等。这两种接口类型将决定微控制器所需的引脚数目。图1显示了一个包含I/O需求的框图的一般示例。
图1-硬件特性列表
步骤2:检查软件体系结构
软件体系结构和要求对单片机的选择有很大的影响。处理要求有多重或多轻将决定您是使用80MHz的DSP还是使用8MHz的8051。就像硬件一样,记下任何重要的需求。例如,有任何算法需要浮点数学吗?有没有高频控制回路或传感器?估计每项任务需要运行多长时间和多久一次。得到一个数量级的感觉有多大的处理能力将是需要的。所需的计算能力将是对微控制器的结构和频率的最大要求之一。
步骤3:选择体系结构
使用步骤1和步骤2中的信息,工程师应该能够开始了解所需的体系结构。应用程序能用八位架构过活吗?16位怎么样?它需要一个32位的手臂核心吗?在应用程序和所需的软件算法之间,这些问题将开始收敛到解决方案上。别忘了记住未来可能的需求和特性的爬行。仅仅因为您目前可以通过8位微控制器,并不意味着您不应该考虑一个16位微控制器的未来功能,甚至是易用性。不要忘记,微控制器的选择可以是一个迭代的过程。您可以在这个步骤中选择一个16位的部件,但是在以后的步骤中发现32位的ARM部件工作得更好。这一步只是为了让一位工程师朝正确的方向看。
步骤4:确定内存需求
FLASH和RAM是任何微控制器的两个非常关键的部件。确保您没有耗尽程序空间或变量空间无疑是最高优先级。选择具有太多这些功能的部件要比选择不够容易得多。完成一个设计,发现你需要110%或者功能需要削减,这是不可能的。毕竟,您总是可以从更多开始,然后再转移到同一芯片家族中更受约束的部分。使用应用程序中包含的软件体系结构和通信外围设备,工程师可以估计应用程序需要多少闪存和RAM。别忘了为特性爬行和下一个版本留出空间!它将在未来避免许多头痛。
步骤5:开始搜索微控制器
现在有了一个更好的想法,什么是微控制器所需的特性,搜索就可以开始了!一个地方可以是一个很好的起点是一个微控制器供应商,如Arrow,Avnet,未来电子或类似的。与FAE谈谈你的应用程序和需求,并且经常他们可以引导你到一个新的部分,这是前沿和满足要求。只要记住,他们可能会有压力,在他们的时候,推动一个家庭的微控制器!
下一个最好的起点是你已经熟悉的硅供应商。例如,如果你在过去使用过微芯片部件,并有良好的经验,然后从他们的网站开始。大多数硅供应商都有一个搜索引擎,允许您输入外围设备、I/O和电源要求,这将缩小符合标准的部件列表。从这个列表中,工程师可以继续选择一个微控制器。
步骤6:检查成本和功率约束
在这一点上,甄选过程显示出一些潜在的候选人。这是一个很好的时间来检查功率要求和成本的部分。如果该设备将由电池和移动供电,那么确保部件的低功耗是绝对不稳定的。如果它不符合电源要求,那么继续删除列表,直到你有一个选择的少数。别忘了检查处理器的单件价格。虽然许多零件的价格已经稳定接近1美元,但如果它是高度专业化的或高端的加工机器,那么价格可能是至关重要的。别忘了这个关键要素。
步骤7:检查部件可用性
随着潜在部件的列表在手,现在是一个很好的时间开始检查该部件的可用性。有一些事情要记住的是,这个角色的筹备时间是多少?他们是在多家分销商的库存,还是有6-12周的筹备时间?您对可用性的要求是什么?你不想被一个大的订单卡住,不得不等三个月才能填满它。然后,有一个问题,这部分是新的,它是否将在您的产品生命周期的持续时间。如果您的产品将存在10年,那么您需要找到一个部件,制造商保证仍将在10年内建成。
步骤8:选择开发工具包
选择新的微控制器最好的部分之一是找到一个开发工具包来玩和学习控制器的内部工作。一旦工程师决定了他们想要使用的部分,他们就应该研究哪些开发工具是可用的。如果没有开发工具包,那么所选的部分很可能不是一个很好的选择,它们应该返回几个步骤并找到更好的部分。今天,大多数开发工具包的费用不到100美元。支付更多的费用(除非它被设计用于处理多个处理器模块)实在是太过分了。另一部分可能是更好的选择。
步骤9:调查编译器和工具
开发试剂盒的选择几乎巩固了单片机的选择。最后要考虑的是检查编译器和可用的工具。大多数微控制器对于编译器、示例代码和调试工具都有很多选择。重要的是要确保所有必要的工具都可供零件使用。如果没有正确的工具,开发过程就会变得乏味和昂贵。
第10步:开始实验
即使选择了一个微控制器,也没有任何东西是固定的。通常,开发工具包早在第一个原型硬件之前就到达了。利用建立的测试电路,并将它们与微控制器接口。选择高风险部件,让他们在开发工具包上工作。这可能是因为你发现了你认为会发挥很大作用的部分,还有一些无法预料的问题,这会迫使你选择不同的微控制器。无论如何,早期的实验将确保您做出正确的选择,并且如果需要进行更改,影响将是最小的!
![](/themes/default/assets/images/h5/recommend.png)
相关推荐
![](/themes/default/assets/images/h5/comment.png)