挑选适宜某个产品运用的微处理器是一项艰巨的使命。不只要考虑许多技能要素,并且要考虑或许影响到项目胜败的本钱和交货时刻等商业问题。
在项目刚启动时,人们常常压抑不住立刻着手的愿望,在体系细节出台之前就预备微操控器选型了。这当然不是个好主意。
在微操控器方面做任何决议计划时,硬件和软件工程师首先应规划出体系的高层结构、框图和流程图,只要到那时才有满意的信息开端对微操控器选型进行合理的决议计划。此刻遵从以下10个简略进程可保证做出正确的挑选。
进程1:制造一份要求的硬件接口清单
运用大致的硬件框图制造出一份微操控器需求支撑的一切外部接口清单。有两种常见的接口类型需求列出来。第一种是通讯接口。
体系中一般会运用到USB、I2C、SPI、UART等外设。假如运用要求USB或某种方式的以太网,还需求做一个专门的补白。这些接口对微操控器需求支撑多大的程序空间有很大的影响。
第二种接口是数字输入和输出、模仿到数字输入、PWM等。这两种类型接口将决议微操控器需求供给的引脚数量。图1显现了常见的框图比方,并排出了对I/O的要求。
图1:硬件功用清单
进程2:查看软件架构
软件架构和要求将明显影响微操控器的挑选。处理负担是轻是重将决议是运用80MHz的DSP仍是8MHz的8051。就像硬件相同,记录下一切要求十分重要。
例如,是否有算法要求浮点运算?有高频操控环路或传感器吗?并估量每个使命需求运转的时刻和频度。然后推算出需求多少数量级的处理才干。运算才干的巨细是确认微操控器架构和频率的最要害要求之一。
进程3:挑选架构
运用进程1和进程2得到的信息,一个工程师应该可以开端确认所需的架构主意。8位架构可以支撑这个运用吗?需求用16位的架构吗?或许要求32位的ARM内核?在运用和要求的软件算法之间常常琢磨这些问题将终究得出一个处理方案。
不要忘了还有未来的或许要求和功用扩展。仅仅由于现在8位微操控器可以担任当时运用并不意味着你不应为未来功用扩展乃至易用性考虑16位微操控器。
记住,微操控器选型是一个重复的进程。你或许在这个进程中挑选了一个16位的器材,但在后边的进程中发现32位ARM器材会更好。这个进程仅仅让工程师有一个正确的考虑方向。
进程4:确认内存需求
闪存(flash)和RAM是任何微操控器的两个十分要害的组件。保证程序空间或变量空间的满意无疑具有最高优先级。挑选一个远多于满意容量的闪存和RAM一般是很简单做到的。
不要比及规划结尾时才发现你需求110%的空间或许有些功用需求减少,这可不是闹着玩的。实际上,你可以在开端时挑选一个具有较大空间的器材,后边再转到同一芯片体系中空间更小些的器材。
凭借软件架构和运用中包括的通讯外设,工程师可以估量出该运用需求多大的闪存和RAM空间。不要忘了预留满意空间给扩展功用和新的版别!这将处理未来或许遇到的许多头疼问题。
进程5:开端寻觅微操控器
已然对微操控器所需功用有了更好的主意,现在就可以开端寻觅适宜的微操控器了!像艾睿、安富利、富昌电子等微操控器供货商是寻觅微操控器的一个很好的起点场所。
与这些供货商的现场运用工程师评论你的运用和要求,一般他们会向你引荐一款技能抢先又能满意要求的新器材。不过要记住,他们或许有推销某个系列微操控器的激动!
第二个最佳场所是你现已了解的芯片供货商。例如,假如你曩昔用过Microchip的器材,并有丰厚的运用经历,那就敞开他们的网站吧。
大多数芯片供货商都有一个搜索引擎,答应输入你的外设组合、I/O和功耗要求,搜索引擎会逐步缩小器材规模,终究找出匹配要求的器材清单来。工程师随即可以在这个清单中细心挑选出最适宜的一款微操控器。
进程6:查看价格和功耗束缚
到这时,选型进程应该得出许多潜在的候选器材了。这时应仔细查看它们的功耗要求和价格。假如器材需求从电池和移动设备供电,那么保证器材低功耗肯定是优先考虑的要素。
假如不能满意功耗要求,那就按清单逐个向下排查,直到你选出一些适宜的来。一同不要忘了查看处理器的单价。尽管许多器材在大批量收购时会挨近1美元,但假如它是极端专用或高端的处理机,那么价格或许很重要。千万不要忘了这一要害要素。
进程7:查看器材的可用性
至此你手头就有了一份潜在器材清单,接下来需求开端查看各个器材的可用程度怎么。一些重要事项需求记住,比方器材的交货期是多少?是否在多个分销商那里都有备货,或许需求6至12周的交货时刻?你对可用性有什么要求?你不期望拿到一份大定单却有必要干等3个月才干拿到货吧。
接下来的问题是器材有多新,是否可以满意你的产品生命周期需求。假如你的产品生命周期是10年,那么你需求找到一种制造商保证在10年后仍在出产的器材。
进程8:挑选开发套件
挑选一种新的微操控器的一个重要进程是找到一款配套的开发套件,并学习操控器的内部作业原理。一旦工程师热衷于某种器材,他们应寻觅有什么可用的开发套件。
假如找不到能用的开发套件,那么这种器材很或许不是一个好挑选,工程师应该从头退回去寻觅一款更好的器材。现在大多数开发套件不到100美元。付出比这个价格高的费用(除非这种套件能习惯多种处理器模块)真实有些委屈。换一种器材也许是更好的挑选。
进程9:查询编译器和东西
开发套件的挑选基本上约束死了微操控器的选型。最终一个需求考虑的要素是查看可用的编译器和东西。大多数微操控器在编译器、例程代码和调试东西方面有许多挑选。
重要的是保证一切必要的东西都可用于这种器材。假如没有称心如意的东西,开发进程将变得反常艰苦且价值昂扬。
进程10:开端实验
即便选定了微操控器,作业也不是说原封不动了。一般拿到开发套件的时刻远早于第一个硬件原型树立的时刻。要充分运用开发套件建立测验电路、并将它们连接到微操控器。
挑选高风险的器材,设法让它们与开发套件一同作业。随后你或许会发现,你以为能很好作业的器材存在一些不行预见的问题,然后被逼挑选别的一种微操控器。
在任何情况下,前期的实验将保证你做出正确的挑选,假如有必要做出改动,影响将降至最小!