單片機(MCU)選型的七條軍規

　　單片機的選型是一件重要而費心的事，如果選型得當，則做出來(lái)的產(chǎn)品就會(huì )性?xún)r(jià)比較高，且工作穩定;反之，則可能會(huì )造成產(chǎn)品成本過(guò)高或影響產(chǎn)品正常運行，甚至可能根本就達不到預先設計要求。一般來(lái)說(shuō)，總的選型原則是：(1)“芯片含有(功能或數量)略大于設計需求”，“設計需求盡可能(用)芯片完成(少用外圍器件)”;(2)“選大(大廠(chǎng))不選小，選多(供應量多)不選少，選名(名牌)不選渺(飄渺，不知詳情的廠(chǎng)子)，選廉(廉價(jià))但要好(質(zhì)量保證)”。具體要從單片機應用的技術(shù)性、實(shí)用性和開(kāi)可發(fā)性等方面來(lái)考慮：

　　1、內存

　　單片機FLASH的容量根據程序的大小確定，FLASH容量必須大于代碼量。舉例來(lái)說(shuō)，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。

　　2、速度

　　單片機的運行速度首先看時(shí)鐘頻率，一般情況對于同一種結構的單片機，時(shí)鐘頻率越高速度越快。如果你的設計對速度要求很高，那么要選擇一個(gè)運行速度較快的單片機。例如，一般情況下，電機控制應用大多采用100ksps或更高的采樣速率，因此當單片機用于電機控制時(shí)，時(shí)鐘頻率要足夠高?？傊?，在選用單片機時(shí)要根據產(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，單片機的穩定性、抗干擾性等參數基本上跟單片機的運行速度成反比。因此，要盡量尋找可以在很高的時(shí)鐘頻率下運行而功耗又不高的單片機。

　　3、外設需求

　　如果你的設計需要ADC、SPI、GPIO、USB等之類(lèi)的外設，那么你需要尋找一款集成所有這些外設的單片機。因為，使用一個(gè)具有上述外設的單片機顯然比使用一個(gè)普通的單片機及外圍加一個(gè)單獨的ADC更為經(jīng)濟。此外，外設集成于單片機同時(shí)也意味著(zhù)更低的功耗，因為沒(méi)有可以產(chǎn)生功耗的外圍電路，也沒(méi)有用于連接外圍電路的能產(chǎn)生功耗的敷銅，只有單片機本身產(chǎn)生功耗。

　　4、方便的開(kāi)發(fā)工具

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

　　5、未來(lái)需求和兼容性

　　設計者在設計產(chǎn)品時(shí)需要考慮產(chǎn)品未來(lái)可能需要升級等之類(lèi)的問(wèn)題。例如，若需要給設計增加某些功能，那么可能需要增加內存、外設等，還可能需要加提高單片機的運行速度。因此，在單片機的選型上需要在當前設計需求以及未來(lái)設計上尋找平衡，以滿(mǎn)足不同程度的要求。

　　6、成本

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

　　7、工作電壓(VCC)

　　單片機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，我還要建議設計者根據具體產(chǎn)品需求選擇合適芯片架構。若僅是個(gè)簡(jiǎn)單的控制應用(如照明系統、電子玩具等)，那么并不需要一個(gè)像ARM那樣具有復雜架構的芯片。此外，對于低功耗設計，單片機必須具有睡眠模式，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)標準的行業(yè)慣例。

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