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五月 28 2020

如何选择适合的单片机?


目录

1.性能
2.存储器
3.运行速度 
4.I/O口
5.定时/计数器
6.串行接口
7.模拟电路功能
8.工作电压、功耗
9.抗千扰性能、保密性
10.其他方面

  单片机相当于一个微型的计算机,由运算器,控制器,存储器,输入输出设备等构成,最大优点是体积小,可放在仪表内部。如今随着社会的发展,单片机行业发展的也越来越迅猛,各种产品层出不同,性能优劣也各不相同。那么我们应该如何在众多产品中选择最合适的单片机,下面一起来看看:

  1.性能

  根据设计任务的复杂程度来决定选择什么样的单片机。

  2.存储器

  研发阶段,推荐使用Flash单片机,它有电写入、电擦除的优点,使得修改程序很方便,可以提高开发速度。对于初具规模的产品可选用OTP单片机,可省去掩膜时间,加快产品的上市时间 选用时程序存储器的容量只要够用就行了,不然会增加成本 如果要保存数据的话,选用EEPROM,或者支持IAP的单片机。

Flash单片机

Flash单片机

  3.运行速度 

  单片机的运行速度首先看时钟频率,指令集,几个时钟为一个机器周期。在选用单片机时要根据需要选择速度,不要片面追求高速度,单片机的稳定性、抗干扰性等参数基本上是跟速度成反比的,另外速度快功耗也大。

  4.I/O口

  I/O 口的数量和功能是选用单片机时首先要考虑的问题之一,根据实际需要确定数量,I/O多余不仅芯片的体积增大,也增加了成本。 驱动能力,驱动电流大的单片机可以简化外围电路 

  5.定时/计数器

  多数单片机提供2~3个定时/计数器,有些定时/计数器还具有输入捕获、输出比较和PWM(脉冲宽度调制)功能,利用这些模块不仅可以简化软件设计,而且能少占用CPU的资源。现在还有不少单片机提供了看门狗定时器 (WDT) ,当单片机“死机”后可以自动复位。 选用时可根据自己的需要和编程要求进行选择,不要片面追求功能多,用不上的功能就等于金钱的浪费。

  6.串行接口

  单片机常见的串行接口有:标准UART接口、增强型UART接口、I2C总线接口、CAN总线接口、SPI接口、USB接口等。大部分单片机都提供了UART接口,也有部分单片机没有串行接口。

  7.模拟电路功能

  现在不少单片机内部提供了AD转换器、PWM输出和电压比较器,也有少量的单片机提供了DA转换器。单片机集成片内AD转换器的同时,还集成了采样/保持电路,使用户容易建立精密的数据采集系统。PWM模块可用来产生不同频率和占空比的脉冲信号。可方便实现D/A输出功能。PWM输出模块也可以用来实现直流电机的调速等功能。

  单片机内部集成的电压比较器可以实现多种功能,例如作阈值检测,实现低成本的AD转换器等。

  8.工作电压、功耗

  单片机的工作电压最低可以达到1.8V,最高为6V,常见的是3V和5V。

  单片机的功耗参数主要是指正常模式、空闲模式、掉电模式下的工作电流,用电池供电的系统要选用电流小的产品,同时要考虑是否要用到单片机的掉电模式,如果要用的话必须选择有相应功能的单片机。

  9.抗千扰性能、保密性

  选用单片机要选择抗干扰性能好的,特别是用在干扰比较大的工业环境中的尤应如此。单片机加密后的保密性能也要好,这样可保证你的知识产权不容易被侵犯。

  10.其他方面

  在单片机的性能上还有很多要考虑的因素,比如中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内部有无时钟振荡器、有无上电复位功能等等。

  (1)单片机的可开发性

  这也是一个十分重要的因素。所选择的单片机是否有足够的开发手段,直接影响到单片机能否顺利开发,以及开发的速度。对于被选择的单片机,应考虑下列问题。

  (2)开发工具、编程器

  有没有集成的开发环境,在支持汇编语言的同时是否支持C语言,使用C语言可加快你的开发进度,另外C语言的移植性也好。

  你所选用的单片机有没有编程器支持,或能否采用ISP编程。

  (3)开发成本

  你选择的单片机对应的编程器、仿真器价格是否高,是否要用专用设备,比如有时单片机需要选用专用的编程器,这样你的开发成本就高了。

  (4)开发人员的适应性

  这也是一个很实际的问题,如果有两种单片机都能解决问题,当然选一种你熟悉的品种。在大多数情况下大家往往优先考虑选择51系列的单片机。

51单片机

51单片机

  (5)技术支持和服务

  可以从下面几个方面进行考虑:

  (a) 技术是否成熟。经大量使用被证明是成熟的产品你可以放心使用。

  (b) 有无技术服务。国内有没有代理商和相应的技术支持,网站提供的资料是否丰富,包括芯片手册,应用指南,设计方案,范例程序等。

  (c) 单片机的可购买性。单片机是否可直接购买到,这是指单片机能否直接从厂家或其代理商处买到,购买的途径是否顺畅。单片机是否有足够的供应量,以保证所选择的单片机能满足产品的生产需要。

  选择单片机,还应注意选择那些仍然在生产之中的型号,已经停产的单片机是不能选用的,因为它已无后续供货能力,直接影响到产品的继续生产和生命力。同时,也会给人以一种过时的感觉,从而影响产品的新颖性。 最好还要看一下所选用的单片机是否在改进之中,显然,对于准备推出新版本或有新版本的单片机,选择用于应用系统或产品具有较强的后劲。

  (6)产品价格

  这也是一个很重要的因素,在其它条件相当的情况下,当然选择价格低的产品,这样可以提高性价比。根据上面几个原则对单片机进行选择,就可以选择出最能适用于你的应用系统的单片机,从而保证应用系统有最高的可靠性、最优的性价比、最长的使用寿命和最好的升级换代性。

  以上就是如何选择适合的单片机介绍了。现在单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等等。

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