單片機(jī)(MCU)選型的七條軍規(guī)

　　單片機(jī)的選型是一件重要而費(fèi)心的事，如果選型得當(dāng)，則做出來的產(chǎn)品就會(huì)性價(jià)比較高，且工作穩(wěn)定;反之，則可能會(huì)造成產(chǎn)品成本過高或影響產(chǎn)品正常運(yùn)行，甚至可能根本就達(dá)不到預(yù)先設(shè)計(jì)要求。一般來說，總的選型原則是：(1)“芯片含有(功能或數(shù)量)略大于設(shè)計(jì)需求”，“設(shè)計(jì)需求盡可能(用)芯片完成(少用外圍器件)”;(2)“選大(大廠)不選小，選多(供應(yīng)量多)不選少，選名(名牌)不選渺(飄渺，不知詳情的廠子)，選廉(廉價(jià))但要好(質(zhì)量保證)”。具體要從單片機(jī)應(yīng)用的技術(shù)性、實(shí)用性和開可發(fā)性等方面來考慮：

　　1、內(nèi)存

　　單片機(jī)FLASH的容量根據(jù)程序的大小確定，FLASH容量必須大于代碼量。舉例來說，如果你的代碼量大約50 KB，那么建議你選擇FLASH容量為64 KB或128 KB的單片機(jī)。

　　2、速度

　　單片機(jī)的運(yùn)行速度首先看時(shí)鐘頻率，一般情況對于同一種結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，時(shí)鐘頻率越高速度越快。如果你的設(shè)計(jì)對速度要求很高，那么要選擇一個(gè)運(yùn)行速度較快的單片機(jī)。例如，一般情況下，電機(jī)控制應(yīng)用大多采用100ksps或更高的采樣速率，因此當(dāng)單片機(jī)用于電機(jī)控制時(shí)，時(shí)鐘頻率要足夠高?？傊?，在選用單片機(jī)時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品需要選擇時(shí)鐘頻率，不要片面追求高速度，時(shí)鐘頻率越高功耗也就越大。此外，單片機(jī)的穩(wěn)定性、抗干擾性等參數(shù)基本上跟單片機(jī)的運(yùn)行速度成反比。因此，要盡量尋找可以在很高的時(shí)鐘頻率下運(yùn)行而功耗又不高的單片機(jī)。

　　3、外設(shè)需求

　　如果你的設(shè)計(jì)需要ADC、SPI、GPIO、USB等之類的外設(shè)，那么你需要尋找一款集成所有這些外設(shè)的單片機(jī)。因?yàn)?，使用一個(gè)具有上述外設(shè)的單片機(jī)顯然比使用一個(gè)普通的單片機(jī)及外圍加一個(gè)單獨(dú)的ADC更為經(jīng)濟(jì)。此外，外設(shè)集成于單片機(jī)同時(shí)也意味著更低的功耗，因?yàn)闆]有可以產(chǎn)生功耗的外圍電路，也沒有用于連接外圍電路的能產(chǎn)生功耗的敷銅，只有單片機(jī)本身產(chǎn)生功耗。

　　4、方便的開發(fā)工具

　　這是個(gè)非常重要的方面，因?yàn)殚_發(fā)工具可以極大地影響你所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的功耗。很多公司都已經(jīng)開發(fā)出了具有代碼優(yōu)化功能的編譯器，所以當(dāng)你編譯代碼的時(shí)候，編譯器會(huì)告知具體編譯信息，你可以根據(jù)編譯信息優(yōu)化代碼以降低功耗。舉例來說，如果你的設(shè)計(jì)需要用到ADC、UART和GPIO等外設(shè)，你就需要初始化這些器件，但是設(shè)計(jì)中使用UART是有條件的(僅用于調(diào)試時(shí)顯示結(jié)果)，此時(shí)編譯器會(huì)提示你禁用這個(gè)外設(shè)以降低功耗。必須得說這種智能化的開發(fā)工具對開發(fā)者來說是一種福音。

　　5、未來需求和兼容性

　　設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)需要考慮產(chǎn)品未來可能需要升級(jí)等之類的問題。例如，若需要給設(shè)計(jì)增加某些功能，那么可能需要增加內(nèi)存、外設(shè)等，還可能需要加提高單片機(jī)的運(yùn)行速度。因此，在單片機(jī)的選型上需要在當(dāng)前設(shè)計(jì)需求以及未來設(shè)計(jì)上尋找平衡，以滿足不同程度的要求。

　　6、成本

　　一個(gè)好的設(shè)計(jì)不僅要功能完善，而且要滿足成本要求，如果無法控制成本，再好的設(shè)計(jì)也是枉然。因此，需要盡可能地降低單片機(jī)甚至整個(gè)產(chǎn)品的成本。

　　7、工作電壓(VCC)

　　單片機(jī)的工作電壓是指可以讓其正常工作所需要提供的電壓。工作電壓越高，單片機(jī)的功耗也就越大。因此，為了降低產(chǎn)品功耗，必須要盡可能地降低工作電壓。

　　除此之外，我還要建議設(shè)計(jì)者根據(jù)具體產(chǎn)品需求選擇合適芯片架構(gòu)。若僅是個(gè)簡單的控制應(yīng)用(如照明系統(tǒng)、電子玩具等)，那么并不需要一個(gè)像ARM那樣具有復(fù)雜架構(gòu)的芯片。此外，對于低功耗設(shè)計(jì)，單片機(jī)必須具有睡眠模式，基于中斷操作的睡眠模式/低功耗模式的使用是降低功耗的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)慣例。

　　最后再來一句老生常談：不要拘泥與芯片是否先進(jìn)，單片機(jī)只是一個(gè)工具，真正的功夫在于你的專業(yè)知識(shí)，要用最合適的芯片做出最合適的產(chǎn)品。