在這文章中，我計(jì)劃探討與實(shí)現(xiàn)微控制器和開發(fā)固件相關(guān)的技術(shù)和過程，但在您設(shè)計(jì)基于MCU的產(chǎn)品之前，您需要知道將使用哪個(gè)設(shè)備。設(shè)計(jì)基于微控制器的系統(tǒng)所涉及的技能和技術(shù)并不特定于某一個(gè)零件編號或制造商，但如果您在這一領(lǐng)域沒有廣泛的專業(yè)知識，建議您先專注于一個(gè)設(shè)備(或一個(gè)設(shè)備系列)，在獲得一定的經(jīng)驗(yàn)后再逐步擴(kuò)展，那么，如何為您的應(yīng)用選擇合適的微控制器呢?

　　選擇制造商

　　銷售微控制器的半導(dǎo)體公司名單相當(dāng)長。然而，我強(qiáng)烈建議您從一家對其微控制器類別給予高度重視的制造商開始。這將確保您能夠獲得大量有用的設(shè)計(jì)資源——應(yīng)用說明、示例代碼、高質(zhì)量的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、便捷的編程工具等。

　　此外，擁有更廣泛MCU產(chǎn)品線的制造商允許您更容易地根據(jù)每個(gè)應(yīng)用的要求來微調(diào)您的組件選擇，因?yàn)槟梢赃x擇一個(gè)新的零件編號，而不必承受從一個(gè)制造商切換到另一個(gè)制造商所帶來的劇烈變化。當(dāng)您不得不學(xué)習(xí)新的IDE、新的寄存器配置、新的編碼技術(shù)、新的文檔結(jié)構(gòu)等時(shí)，這可能是壓力和耗時(shí)的，我也盡量避免這些不便。

　　如果您在微控制器開發(fā)方面的經(jīng)驗(yàn)仍然相對有限，我建議您選擇以下制造商之一：德州儀器(Texas Instruments)、意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、韓國現(xiàn)代(ABOV)或微芯科技(Microchip)。

　　關(guān)鍵參數(shù)

　　下一步是識別您最重要和具體的需求。許多類型的處理和外設(shè)功能在幾乎任何現(xiàn)代微控制器中都可以找到——例如，您無需尋找提供基本串行通信、時(shí)鐘頻率超過10 MHz、足夠的Flash和RAM、內(nèi)置振蕩器、通用定時(shí)器或集成調(diào)試模塊(這些通常使用JTAG接口)的MCU。

　　以下子部分提供了一些“非標(biāo)準(zhǔn)”功能的示例，這將幫助您縮小可能適合特定項(xiàng)目的微控制器列表。

　　數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)

　　您不會很難找到一個(gè)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的微控制器，但數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)則相對少見。然而，在某些應(yīng)用中，DAC非常有用，集成DAC顯然比外部DAC更方便。

　　模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)

　　我剛剛告訴您ADC很常見，這確實(shí)是正確的，但我應(yīng)該指出，許多微控制器的ADC性能在低到中等范圍內(nèi)。如果您需要一個(gè)具有異常高分辨率或異常高采樣率的ADC，您需要在選擇過程中將其作為優(yōu)先考慮的因素。多年前，我曾處于這種情況，如果我沒記錯(cuò)的話，硅實(shí)驗(yàn)室的C8051F060無可匹敵(它有兩個(gè)集成ADC，可以以每秒一百萬個(gè)樣本的速度進(jìn)行16位轉(zhuǎn)換)。

　　時(shí)鐘頻率

　　如果您想要一個(gè)與計(jì)算密集型數(shù)字信號處理(DSP)功能更兼容的微控制器，您需要優(yōu)先選擇支持高處理器頻率的設(shè)備。硅實(shí)驗(yàn)室有兩個(gè)工作在100 MHz的8位系列，意法半導(dǎo)體和微芯科技也有工作在120 MHz的高性能32位MCU。

　　USB接口

　　USB接口是主要的串行通信形式。我發(fā)現(xiàn)它是嵌入式設(shè)備與PC之間傳輸數(shù)據(jù)的非常有效方式，在消費(fèi)電子領(lǐng)域更是不可或缺。如果您正在尋找一種簡單直接的方法將USB連接集成到系統(tǒng)中，我建議您關(guān)注那些集成USB模塊的微控制器。我使用過硅實(shí)驗(yàn)室的EFM8 Universal Bee，微芯科技也提供8位、16位和32位的USB微控制器。

　　電容式觸摸感應(yīng)

　　電容式觸摸感應(yīng)是一種越來越受歡迎的用戶界面形式。雖然電容式觸摸感應(yīng)概念上簡單，但實(shí)際實(shí)現(xiàn)可能相當(dāng)復(fù)雜，擁有專門支持這種接口的微控制器無疑是有幫助的。就我所知，微控制器擁有電容觸摸感應(yīng)外設(shè)仍然是相對不尋常的，因此在選擇零件時(shí)您需要將此特性作為優(yōu)先考慮的因素。

　　成本和封裝尺寸

　　很難將這些參數(shù)放在零件選擇過程的特定部分，因?yàn)槠渲匾砸驊?yīng)用而異。在某些情況下，您有足夠的電路板空間，可以完全忽略封裝的大小，而對于開發(fā)原型或永遠(yuǎn)不會大規(guī)模生產(chǎn)的系統(tǒng)，成本往往無關(guān)緊要。

　　另一方面，許多電子產(chǎn)品必須非常小、非常便宜，或同時(shí)滿足這兩個(gè)條件。在這些情況下，您需要在逐漸根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)和首選制造商篩選零件時(shí)，始終關(guān)注價(jià)格和/或封裝尺寸。

　　評估硬件

　　從業(yè)余愛好者到專業(yè)工程師，大家都可以從精心設(shè)計(jì)、價(jià)格合理的開發(fā)板中受益。這通常是評估微控制器并熟悉其編程接口和功能細(xì)節(jié)的最無痛且可靠的方式。一旦您將搜索范圍縮小到幾個(gè)有前景的零件編號，在做出最終決定之前，請檢查是否有價(jià)格合理的評估板。

　　結(jié)論

　　我希望本指南能幫助您應(yīng)對從成千上萬種可商用微控制器中選擇一個(gè)的復(fù)雜過程。在您選擇了設(shè)備后，是時(shí)候閱讀數(shù)據(jù)手冊并設(shè)計(jì)系統(tǒng)了，我們將在未來的文章中探討這些主題。

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