Если тип однокристального микрокомпьютера выбран правильно, прикладная система однокристального микрокомпьютера экономична и надежна; в противном случае легко вызвать высокие затраты, а производительность системы не может соответствовать требованиям.
Поэтому, освоив и правильно используя принцип выбора однокристального микрокомпьютера, вы можете выбрать однокристальный микрокомпьютер, наиболее подходящий для прикладной системы, и обеспечить, чтобы однокристальная микрокомпьютерная прикладная система имела высочайшую надежность, лучшее соотношение цены и качества, самый длительный срок службы и лучшее обновление. плана.
1. Demand research
Прежде чем выбрать модель, сначала разберитесь в своих потребностях и узнайте, какие функции вам нужны. В частности, это для определения аппаратных функций печатной платы, таких как CAN, RS232, RS485, сетевой порт, USB-связь и т. Д., Конкретное количество портов ввода-вывода, конкретный тип последовательного экрана, ЖК-экрана, встроенной флэш-памяти, SD, аудиовыхода и т. д.
2. Performance
Как выбрать однокристальный микрокомпьютер, первым и самым важным моментом является рассмотрение функциональных требований, то есть каков объект проектирования, какую задачу выполнить, а затем решить, какой именно однокристальный микрокомпьютер выбрать в соответствии со сложностью задачи проектирования.При работе микроконтроллера необходимо учитывать множество факторов, таких как количество и приоритет источников прерываний, диапазон рабочих температур, наличие функции обнаружения низкого напряженияr Есть ли внутри микроконтроллера тактовый генератор, есть ли функция сброса при включении питания и т. Д.
3. Memory
Память микроконтроллера можно разделить на программную память (ПЗУ) и память данных (ОЗУ).Программная память специально используется для хранения программ и констант, и существуют MASK, ROM, OTPROM, EPROM, FlashROM и другие типы. Программная память в виде МАСК подходит для зрелых и серийно выпускаемых изделий. Например, однокристальный микрокомпьютер, используемый в бытовой технике, такой как цветные телевизоры, использует этот метод. Пока пользователь отправляет код приложения производителю полупроводника, соответствующий Когда используется микроконтроллер, программа затвердевает в чипе. После того, как чип изготовлен, программа не может быть изменена.
Однокристальный микрокомпьютер, использующий EPROM, имеет то преимущество, что гибко модифицирует программу, но имеет недостаток, заключающийся в том, что требует стирания ультрафиолета и требует много времени. На этапе исследований и разработок самотестирования или прототипа рекомендуется использовать однокристальный микрокомпьютер Flash. Он имеет преимущества электрического письма и электрического стирания, что делает его очень удобным для модификации программы и может повысить скорость разработки. Для продуктов, которые начинают формироваться, можно использовать однокристальный микрокомпьютер OTP, который может не только устранить длительное время маскировки продуктов, ускорить время выхода продуктов на рынок, но и облегчить модификацию программ, а также может вовремя настраивать и обновлять продукты.
Объем памяти программы можно определить в зависимости от размера программы. Для 8-битного микроконтроллера максимальная емкость встроенной программной памяти может достигают 64 КБ, и его можно расширить, когда этого недостаточно. При выборе объема памяти программы должно хватать только на то, иначе стоимость будет увеличена.
В памяти данных хранятся временные данные во время работы программы, и данные теряются после сбоя питания. Сейчас в некоторых моделях микроконтроллеров предусмотрена EEPROM, которую можно использовать для хранения ключевых данных, которые необходимо защитить после сбоя питания, например, некоторых параметров настройки системы.
4. Running speed
Скорость работы однокристального микрокомпьютера в первую очередь зависит от тактовой частоты. Вообще говоря, для однокристального микрокомпьютера той же структуры, чем выше тактовая частота, тем выше скорость.
Во-вторых, посмотрите на структуру одноканальногоip CPU; использование структуры CISC (централизованный набор команд) происходит медленнее, чем использование структуры RISC (сокращенный набор команд). Это однокристальный микрокомпьютер с одинаковой структурой и одинаковой тактовой частотой, а иногда и разной скоростью. Например, однокристальному микрокомпьютеру 51 серии W77 компании Winbond (Winbond) требуется всего 4 такта на машинный цикл, в то время как обычный однокристальный микрокомпьютер 51 имеет один цикл. составляет 12 тактовых циклов, первый в 3 раза быстрее второго.
При выборе однокристального микрокомпьютера необходимо подбирать скорость в соответствии с потребностями, а не односторонне гнаться за высокой скоростью. Такие параметры, как стабильность и защита от помех однокристального микрокомпьютера, в основном обратно пропорциональны скорости, а высокая скорость также потребляет много энергии.
5. Порт ввода-вывода (ввода-вывода)
Количество и функции портов ввода-вывода являются одним из первых вопросов, которые следует учитывать при выборе однокристального микрокомпьютера. Количество портов ввода-вывода должно определяться в соответствии с фактическими потребностями. Избыточные порты ввода-вывода не только увеличат размер чипа, но и увеличат стоимость. При выборе также следует учитывать возможности порта ввода-вывода. Однокристальный микрокомпьютер с большим током привода может упростить периферийную схему.
51 Микроконтроллеры серии имеют большой ток привода, когда они опускаются вниз (выходной низкий уровень), но маленький, когда они тянутся вверх (выходной высокий уровень). С другой стороны, каждый порт ввода-вывода микроконтроллеров серий PIC и AVR может задавать направление. Когда используется выходной порт, он выводит высокие и низкие уровни в режиме двухтактного привода. Мощность привода сильная, и этоlso делает ресурсы портов ввода-вывода гибкими и функциональными. Мощный и полностью эксплуатируемый. Конечно, мы также можем проектировать периферийные схемы в соответствии с функцией порта ввода-вывода. Например, используя 51 однокристальный микрокомпьютер для управления никсийской трубкой, мы можем использовать обычную анодную никсийскую трубку для проявления характеристик большого понижающего управляющего тока ее выходного порта.
6. Таймер/счетчик (ввод-вывод)
Большинство микроконтроллеров имеютот 2 до 3 таймеров/счетчиков, а также имеют функции захвата входных данных, сравнения выходов и ШИМ (широтно-импульсной модуляции), таких как микроконтроллеры AVR. Некоторые микроконтроллеры также имеют специализированные модули PCA (программируемый счетчик) и модули CCP (захват входа/выхода/ШИМ), такие как PIC и некоторые микроконтроллеры среднего и высокого класса от Philips. Использование этих модулей может не только упростить дизайн программного обеспечения, но и занимает меньше ресурсов процессора.
Есть еще много микроконтроллеров, которые предоставляют сторожевой таймер (WDT), который может быть сброшен в случае сбоя микроконтроллера.
При выборе вы можете выбрать в соответствии с вашими потребностями и требованиями к программированию. Не преследуйте односторонне несколько функций. Неиспользуемые функции приравниваются к пустой трате денег.
7. Последовательный интерфейс
Общие последовательные интерфейсы однокристального микрокомпьютера включают в себя: стандартный интерфейс UART, расширенный интерфейс UART, интерфейс шины I2C, интерфейс шины CAN, интерфейс SPI, интерфейс USB и т. Д. Большинство микроконтроллеров имеют последовательный интерфейс. При отсутствии специальных инструкций последовательный интерфейс, о котором мы часто говорим, называют последовательным портом, относится к UART.
Если в системе используется только один однокристальный микрокомпьютерный чип, интерфейс UART или интерфейс USB обычно используется для связи с компьютером или другими чипами и не может использоваться, когда нет необходимости взаимодействовать с другими устройствами/чипами.
Интерфейс SPI можно использовать для программирования интернет-провайдеров. Когда у вас нет программатора, попробуйте использовать микроконтроллер с этим интерфейсом. Конечно, интерфейс SPI также можно использовать для высокоскоростной последовательной связи с другими периферийными устройствами.
Шина I2C - это двухпроводная, двунаправленная, синхронная шина, которая может управляться несколькими хостами. Шина IC является промышленным стандартом и широко используется в различных электронных продуктах. Например, современные цветные телевизоры используют шину IC для установки параметров. . Микроконтроллер с интерфейсом шины IC может упростить программирование при использовании последовательной EEPROM, такой как AT24C01.
Обычно наиболее часто используемым является интерфейс UART, другие интерфейсы могут быть выбраны в соответствии с вашими потребностями.
8. Функция аналоговой схемы
Многие микроконтроллерыв настоящее время имеют аналого-цифровые преобразователи, ШИМ-выходы и компараторы напряжения, а небольшое количество микроконтроллеров предоставляют цифро-аналоговые преобразователи. При интеграции интегрированного аналого-цифрового преобразователя однокристальный микрокомпьютер также интегрирует схему выборки/удержания, что позволяет пользователям легко создавать точную систему сбора данных.
Выходной модуль ШИМ может использоваться для генерации импульсных сигналов различной частоты и скважности. Функция цифро-аналогового выхода может быть легко реализована с помощью выходного модуля ШИМ и схемы RC-фильтра. Модуль вывода ШИМ также может быть использован для реализации таких функций, какрегулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.
Компаратор напряжения, встроенный в микроконтроллер, может реализовывать различные функции, такие как определение порога, недорогой аналого-цифровой преобразователь и так далее.
9. Рабочее напряжение и энергопотребление
Рабочее напряжение однокристального микрокомпьютера может достигать 1,8 В на самом низком уровне и 6 В на самом высоком. Обычно используемое однокристальное рабочее напряжение составляет 4,5 В ~ 5,5 В, а низковольтная серия составляет 2,7 В ~ 5,0 В или 2,4 В ~ 3,6 В. Выбор определяется в зависимости от режима питания.
Параметры энергопотребления микроконтроллера в основном относятся к рабочему току в нормальном режиме, режиме простоя и режиме пониженного энергопотребления. Для систем, работающих от батареек, следует выбирать изделия с низким током. AВ то же время необходимо рассмотреть вопрос о том, следует ли использовать режим пониженного энергопотребления микроконтроллера. Если это так, необходимо выбрать микроконтроллер с соответствующими функциями.
10. Package form
Распространенными формами корпуса однокристального микрокомпьютера являются: DIP (двухрядный корпус), PLCC (PLCC должен соответствовать сокету), QFP (четырехконтактный плоский корпус), SOP (двухстрочный корпус малого контура) и так далее.При проведении экспериментов обычно используются DIP-пакеты. Если используются другие пакеты, при программировании с помощью программатора также предусмотрены специальные адаптеры. Если есть требования к объему системы, например, к однокристальному микрокомпьютеру, используемому в пульте дистанционного управления, часто используются пакеты QFP и SOP.
11. Защита от помех, конфиденциальность<
span style="font-size: 18px;"> При выборе однокристального микрокомпьютера необходимо выбирать хорошие характеристики защиты от помех, особенно если он используется в промышленной среде с относительно большими помехами. Показатели конфиденциальности после шифрования однокристального микрокомпьютера также должны быть хорошими, что может гарантировать, что ваши права интеллектуальной собственности не будут легко нарушены.
12. Развиваемость MCU
Это тоже очень важный фактор. Наличие у выбранного однокристального микрокомпьютера достаточных средств разработки напрямую влияет на то, может ли однокристальный микрокомпьютер быть успешно разработан и скорость разработки. Для tОн выбрал микроконтроллер, следует рассмотреть следующие вопросы.
13. Средства разработки, программисты
Существует ли интегрированная среда разработки, поддерживает ли она язык C при поддержке языка ассемблера, использование языка C может ускорить процесс разработки, а язык C обладает хорошей переносимостью.Поддерживает ли выбранный вами микроконтроллер программатора или он может быть запрограммирован интернет-провайдером.
14. Стоимость разработки
Высока ли цена программатора и эмулятора, соответствующего выбранному вами микроконтроллеру, и стоит ли использовать специальное оборудование. Например, sometIMES Микроконтроллер должен использовать специальный программатор, поэтому ваши затраты на разработку будут высокими.
15. Применимость разработчиков
Это тоже очень практическая проблема. Если есть два вида микроконтроллеров, которые могут решить проблему, конечно, выберите сорт, с которым вы знакомы. В большинстве случаев люди склонны отдавать приоритет выбору микроконтроллеров серии 51 или STM32.
Как правило, менее популярные микроконтроллеры Renesas, подобные тем, которые используются в редакторе, не используются. Помимо отсутствия богатых материалов для разработки, службы технической поддержки производителей недостаточно сильны.
16. Технические характеристикиupport and service
Техническую поддержку и услуги можно рассматривать со следующих сторон.
1. Является ли технология зрелой?
Вы можете использовать его с уверенностью после того, как интенсивное использование зарекомендовало себя как зрелый продукт.
2. Есть ли техническая служба Есть ли отечественные агенты и соответствующая техническая поддержка, и является ли информация, предоставляемая веб-сайтом, богатой, включая руководства по микросхемам, руководства по применению, схемы проектирования, образцы программ и т. Д. 17. Покупаемость однокристальных микрокомпьютеровЯвляется ли однокристальный микрокомпетER может быть приобретен напрямую относится к тому, можно ли напрямую приобрести однокристальный микрокомпьютер у производителя или его агента, и является ли путь покупки гладким. Имеет ли однокристальный микрокомпьютер достаточный запас для обеспечения того, чтобы выбранный однокристальный компьютер мог удовлетворить производственные потребности продукта.
При выборе однокристального микрокомпьютера также следует обратить внимание на выбор тех моделей, которые еще находятся в производстве. Снятый с производства однокристальный микрокомпьютер не может быть использован, поскольку он не имеет возможности последующего снабжения, что напрямую влияет на дальнейшее производство и жизнеспособность продукта. В то же время это также даст ощущение устаревшего, тем самым влияя на новизну продукта.
Лучше всего также посмотреть, улучшается ли выбранный однокристальный микрокомпьютер. Очевидно, что для однокристального микрокомпьютера, готового к запускуВерсия РЭБ или имеет новую версию, выбор для прикладных систем или продуктов имеет сильную выносливость.
18. Product price
Это тоже важный фактор. При других условиях, конечно, выбирайте товары с низкими ценами, что может улучшить показатели затрат.
Summary Выбирая однокристальный микрокомпьютер в соответствии с вышеуказанными принципами, вы можете выбрать однокристальный микрокомпьютер, наиболее подходящий для вашей прикладной системы, чтобы гарантировать, что прикладная система обладает высочайшей надежностью, наилучшей экономичностью, самым длительным сроком службы и лучшей возможностью обновления.
