用初步的硬件框圖列出單片機(jī)需要處理的外部接口。有兩種類型的常用接口應(yīng)該提到。
圖1
的通信接口是第一。
USB , I2C ,都是系統(tǒng)中使用的常見外圍設(shè)備。如果應(yīng)用程序需要USB或以太網(wǎng),請在備注部分添加特殊備注。這些接口對單片機(jī)所需的程序空間大小有很大的影響。
數(shù)字輸入和輸出,模擬數(shù)字輸入,和其他數(shù)字接口可用。單片機(jī)所需的引腳數(shù)將由這兩種類型的接口決定。圖1展示了一個典型的框圖,包括了I/O需求。
微控制器的選擇在很大程度上受到軟件體系結(jié)構(gòu)和需求的影響。所需的處理能力將決定是使用 80MHz 的 DSP 還是 8MHz 的 8051 。關(guān)鍵是要記錄所有的需求,因為它是細(xì)節(jié)的硬件
圖2
是否有任何算法需要浮點(diǎn)數(shù)比如說算術(shù)?有沒有傳感器或者高頻的控制回路? 此外,還要弄清楚每項任務(wù)應(yīng)該完成多長時間,多長時間完成一次。中的數(shù)量級,然后計算出在處理能力必需的。的架構(gòu)和頻率的選擇中,最重要的因素之一是一個微控制器是它的計算能力.
工程師應(yīng)該能夠使用1和2中的信息開始識別適當(dāng)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)思想。這個應(yīng)用程序與8位架構(gòu)兼容嗎?我有必要使用16位架構(gòu)嗎?還是需要一個32位的ARM處理器? 將通過檢查應(yīng)用程序和適當(dāng)?shù)能浖惴ǘㄆ诘摹?
圖3
請記住,未來的需求和功能增強(qiáng)可能是必要的。即使 8 位單片機(jī)現(xiàn)在可以處理你的應(yīng)用程序,你應(yīng)該考慮 16 位單片機(jī)將來的功能擴(kuò)展,甚至簡單的使用。
重要的是要記住,選擇單片機(jī)是一個必須重復(fù)的過程。在這個階段,您可能選擇了 16 位設(shè)備,但后來發(fā)現(xiàn) 32 位ARM 設(shè)備會更好。這僅僅是一個建議,供工程師考慮。
微控制器的( flash )和內(nèi)存是兩個關(guān)鍵部件.毫無疑問,擁有足夠的程序或可變空間是最重要的考慮因素。這通常是簡單的選擇一個閃存和內(nèi)存是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
圖4
如果你在設(shè)計的最后發(fā)現(xiàn)你需要110%的額外空間,或者一些元素必須被刪除,這可不是什么好笑的事情。事實上,在同一芯片系統(tǒng)中,您可以從一個較大的設(shè)備開始,然后切換到一個較小的設(shè)備。
工程師可以估算閃存和內(nèi)存空間應(yīng)用程序?qū)⒉捎密浖軜?gòu)和連接性應(yīng)用程序中包含的外圍設(shè)備。記住要為擴(kuò)展和新版本騰出空間!這將消除未來許多令人頭疼的問題。
現(xiàn)在您已經(jīng)對單片機(jī)有了更好的了解,現(xiàn)在是時候開始尋找合適的微控制器了!微控制器供應(yīng)商如Arrow、Avnet和Future Electronics是開始尋找微控制器的好地方。
圖5
與這些供應(yīng)商的現(xiàn)場應(yīng)用工程師討論您的應(yīng)用和需求,他們幾乎總是會提供技術(shù)先進(jìn)并滿足您需求的新小工具。請記住,他們可能會覺得被迫市場整個家族的單片機(jī)!
你熟悉的芯片源是其次的選擇去微芯的網(wǎng)站,例如,如果你以前使用過他們的設(shè)備,并有很多熟悉他們。
大多數(shù)芯片供應(yīng)商都有一個搜索引擎,您可以在其中輸入外圍設(shè)備組合、 I / O 和功耗要求,搜索引擎會逐漸過濾設(shè)備選擇,直到找到滿足您需求的設(shè)備列表。然后,工程師可以謹(jǐn)慎地從列表中選擇最合適的單片機(jī)。
選拔程序應(yīng)該在這個時候提供大量的候選人。他們的電力需求和價格應(yīng)該在這個時候徹底檢查。在使用電池或移動設(shè)備時,必須盡可能少耗電。
圖6
如果您不能滿足功耗要求,請逐個檢查該列表,直到找到工作。別忘了看處理器的單價。盡管許多設(shè)備在大批量購買時價格接近 1 美元,但如果是高度專業(yè)化或高端處理器,價格可能很重要。這是很重要的一點(diǎn)要記住。
現(xiàn)在,您已經(jīng)編制了一個合適的設(shè)備列表,現(xiàn)在是時候看看每個設(shè)備的可用性了。有幾件事情要記住,比如設(shè)備的交貨時間是多少?有股票可從多個批發(fā)商,還是要6到12周才能到?什么是你的可用性要求? 你不想下一個大訂單,然后要等三個月才能到貨。
圖7
選擇一個兼容的開發(fā)工具和研究控制器的內(nèi)部工作方式是選擇單片機(jī)的關(guān)鍵步驟。當(dāng)工程師對一個產(chǎn)品感興趣時,他們應(yīng)該檢查可用的開發(fā)工具包。
圖8
微控制器選項在很大程度上受到開發(fā)工具包的限制。最后要考慮的是可用的編譯器和工具。編譯器、例程代碼和調(diào)試工具都可以在大多數(shù)單片機(jī)上使用。
即使你選擇了單片機(jī),事情也不是一成不變的。在第一個硬件原型開發(fā)之前很久,開發(fā)工具包就已經(jīng)可以訪問了。建立測試電路并使用開發(fā)工具包將其連接到單片機(jī),
選擇一些高危設(shè)備,并嘗試將其與開發(fā)工具包結(jié)合起來,然后你可能會發(fā)現(xiàn)你以為的裝置會很好用有意外的問題,迫使您選擇不同的微控制器。
在任何情況下,早期的實驗將確保你做出最好的決定,任何必要的修改將有盡可能最小的影響!
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