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如何为您的应用程序选择正确的微控制器

2019年3月28日通过罗伯特Keim

本文继续介绍微控制器系列,并讨论您在您试图为下一个项目找到最佳MCU时要考虑的最重要的事情。

本文继续介绍微控制器系列,并讨论您在您试图为下一个项目找到最佳MCU时要考虑的最重要的事情。

在前一篇文章中,我介绍了定义微控制器的特性,解释了其内部结构的基本方面,并提供了一些关于如何在各种类型的嵌入式系统中使用微控制器的一般想法。

在未来的文章中,我计划探索与实现微控制器和开发固件相关的技术beplay体育下载不了和进程,但在您可以设计基于MCU的产品之前,您需要知道您将使用哪个设备。的skills and techniques involved in the design of microcontroller-based systems are certainly not specific to one part number or even one manufacturer, but if you don’t already have extensive expertise in this field, it’s a good idea to focus on one device (or one device family) and then branch out later on, after you’ve gained some solid experience.

选择制造商

销售微控制器的半导体公司名单相当长。但是,我强烈建议您从制造商开始,该制造商非常重视他们的微控制器类别。这将确保您可以访问丰富的有用的设计资源 - 应用笔记,示例代码,高质量的集成开发环境(IDE),方便的编程工具等。

Simplicity Studio是Silicon Labs的一个免费IDE,它为您提供了一个支持多种不同微控制器的开发环境。

此外,具有更广泛的MCU产品线的制造商允许您根据每个应用程序的要求更轻松地微调组件选择,因为您可以选择新的部件号,而不会让自己从一个切换引起的剧烈变化制造商到另一个人。当您必须学习新IDE,新的寄存器配置,新的编码技术,新的文档结构等时,可能会压力和耗时耗时,并且尽管我仍然可以避免这些不便。

正如你在这篇来自意法半导体的选择指南中看到的,你可以将自己限制在一个制造商销售的mcu上,并且仍然涵盖了各种各样的应用。

如果你的微控制器开发经验仍然相当有限,我建议你选择以下制造商之一:德克萨斯仪器,意法半导体,硅实验室,或Microchip。(Atmel当然应该在这个列表中,但它在2016年被Microchip收购了。)

关键参数

下一步是识别您最重要和最具体的要求。Many types of processing and peripheral functionality will be available in just about any modern microcontroller—for example, you won’t need to go searching for an MCU that offers basic serial communication, clock frequencies above 10 MHz, adequate quantities of Flash and RAM, an internal oscillator, general-purpose timers, or an integrated debugging module (these often use the JTAG interface).

下面的小节提供了一些“非标准”功能的示例,可以帮助您缩小适合某个项目的微控制器列表。

数模转换器

找到包含模数转换器的MCU不会有任何困难,但DACs显着不太常见。然而,它们在某些应用中非常有用,并且整合DAC肯定比外部DAC更方便。

使用12位DAC产生这个正弦曲线集成到Atmel的SAM4S微控制器。

模拟-数字转换器

我刚刚告诉你adc很常见,这是真的,但我应该指出很多单片机adc处于低于适度的性能范围。如果您需要具有异常高分辨率或异常高采样率的ADC,则必须在您的选择过程中提出这一优先级。几年前,我发现自己在这种确切的情况下,如果我重新记忆起来,没有什么可以与硅实验室的C8051F060竞争(它有两个集成ADC,可以在每秒100万个样本中执行16位转换)。

时钟频率

如果你想要一个与计算密集型DSP功能更兼容的微控制器,你需要优先考虑支持高处理器频率的设备。Silicon Labs有两个工作在100mhz的8位系列,意法半导体和微芯片都有工作在120mhz的高性能32位微处理器。

通用串行总线(USB)

USB接口是串行通信的主要形式。我发现它是在嵌入式设备和PC之间传输数据的一种非常有效的方法,在消费电子产品的环境中,它是必不可少的。如果你正在寻找一种紧凑、简单的方法将USB连接整合到你的系统中,我建议你专注于集成USB模块的微控制器。我使用Silicon Labs的EFM8 Universal Bee, Microchip提供8位、16位和32位USB微控制器。

电容式触摸感

电容式触摸感应是一种日益流行的用户界面形式。尽管电容式触觉在概念上很简单,但实际的实现却相当复杂,而且如果有一个专门支持这种类型界面的微控制器,这无疑是很有帮助的。据我所知,对于微控制器来说,拥有电容触摸感知外设仍然有些不寻常,所以你需要在部件选择时优先考虑这个功能。

我的同事马克·休斯设计了一个电容式触摸界面来自德州仪器的MSP430微控制器。

成本和包装尺寸

很难将这些参数放在部件选择过程的特定部分,因为它们的重要性在不同的应用程序中差别很大。在某些情况下,你有足够的电路板空间,可以完全忽略封装的大小,成本往往与工程师开发的原型或系统不可能大批量生产无关。

另一方面,有许多电子产品必须非常小,非常便宜,或非常小,非常便宜。在这些情况下,你需要不断地认识到价格和/或包装大小,因为你在逐渐过滤零件基于你的关键参数和你首选的制造商。

评估硬件

从业余爱好者到专业工程师,每个人都可以从精心设计的、负担得起的开发板中受益。这通常是评估微控制器并熟悉其编程接口和功能细节的最简单可靠的方法。一旦你缩小你的搜索范围到一些有希望的零件号码,检查一个合理的价格评估板,然后你做最后的决定。

结论

我希望本指南有助于您浏览从商业上市中选择一个微控制器的有时令人恐惧的过程。选择了一个设备后,是时候开始阅读数据表并设计系统了,我们将在未来的文章中查看这些主题。

介绍微控制器

本文是一个更大系列的一部分。你可以在这里找到其余的文章:

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