选择微控制器芯片破解
为产品选择正确的微控制器可能是项令人怯步的任务。您不仅要思考许多技术特性,还要考虑成本和备货时间等会削弱项目的业务方面问题。
在对微控制器进行任何思考之前,硬件和软件工程师应当先制定出系统的高水平规格,画好框图和流程图,只有这时才有充足的信息对微控制器选择做出理性的决定。达到这一阶段时,可以遵循 10 个简单步骤,确保做出正确的选择。
第 1 步:制定所需硬件接口列表
利用总体硬件框图,芯片破解制定一份微控制器需要支持的所有外部接口列表。需要列出的接口类型一般有两种。第一种接口是通信接口,包括 USB、I2C、SPI 和 UART 等外设接口。
芯片破解如果应用需要 USB 或某种形式的以太网,则记下特别备注。这些接口对微控制器需要支持的程序空间大小有重大影响。第二种接口是数字输入和输出、模拟至数字输入,以及 PWM 接口等。
这两种接口类型将指出微控制器需要的引脚数。图 1 显示了一个通用示例框图,其中列出了 i/o 要求。
第 2 步:检查软件架构
软件架构和要求对微控制器的选择有着重大影响。处理要求的轻重程度决定是使用 80 MHz DSP 还是 8 MHz 8051。与硬件一样,应记下所有重要的要求。
第 3 步:选择架构
利用第 1 步和第 2 步中的信息,工程师应能够对所需的架构有个初步的想法。应用是否能通过 8 位架构实现?16 位呢?还是需要 32 位 ARM 核心?在应用和所需的软件算法之间,这些问题将开始汇总为一个解决方案。不要忘了可能的未来要求和功能扩展。
不能仅因为 8 位微控制器能满足您现在的要求,就不去为了未来的功能或易用性而考虑 16 位微控制器。请记住,微控制器选择可以是一个迭代过程。
您可能会在此步骤中选择 16 位期间,而在稍后的步骤中发现 32 位 ARM 部件更加适合。这一步只是让工程师确定正确的前进方向。
第 4 步:确定存储器需求
对任何微控制器而言,芯片破解闪存和 RAM 都是两个非常重要的组成部分。确保不会出现程序空间不足,或者说可变空间肯定是最优先考虑的。选择部件时,很容易会选择具有过多功能的部件,而不是功能不足的部件。
到设计的末尾时,发现需要 110% 的空间或者需要削减些功能,这并不是什么出格的事。毕竟,您总是会开头想要多一些,然后转到同一芯片家族中限制稍多一些的部件。
利用应用中包含的软件架构和通信外设,工程师就能估算该应用所需的闪存和 RAM 大小。记得给功能扩展和后续版本留些空间!这可为未来省却许多麻烦。
第 5 步:开始寻找微控制器
现在对微控制器的特性要求有了更好的了解,芯片破解可以开始搜寻工作了!一个能作为良好起点的地方是 Arrow、Avnet 或 Future Electronics 等微控制器供应商。
与 FAE 谈谈您的应用和要求,很多时候他们可以推荐既尖端新颖又满足要求的新部件。只是要记住,他们可能会有在当下推广某一系列微控制器的压力!
下一个最佳地方是您已经熟悉的芯片供应商。例如,如果您过去使用过某些微芯片部件,并与供应商关系不错,那就从他们的网站开始搜索。