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选择合适的基于ARM的MCU

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Plantt|  楼主 | 2019-12-10 23:02 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
选择合适的基于ARM的MCU



     并非所有基于ARM架构的MCU都能提供相同水平的性能和能效,因此选择合适的方案是非常重要的。
     许多MCU供应商组合包括主题上的数百种变体。虽然看起来基于ARM Cortex-M的MCU的出现可能是这一广泛选择的核心,但实际上总有很多32位选项可供选择。
在过去,对任何给定指令集的支持只是选择过程中的一个重要元素,但是由于ARM,指令集的相关性可能已经变得没有实际意义。围绕Cortex-M内核的生态系统意味着工程师可以在一个架构上合理地标准化。但这仍然有许多功能需要比较。在今天的嵌入式应用程序中,这将重点放在一个简短的参数列表中,这些参数仍然可以根据需求进行测量。那么让我们来看看需要考虑的八个最重要的MCU功能。


有功功率
与使用CMOS技术制造的所有集成器件一样,MCU仅在其逻辑门改变状态时消耗功率。现代MCU中CMOS门的数量意味着功耗可能会变得很大,特别是在高时钟速率下。因此,有源功耗是近年来大多数设备制造商关注的关键数字和面积。
大多数MCU将努力在有功功耗和处理性能之间取得平衡。即使相同的内核位于器件的核心,该参数也可能因MCU供应商的设计专业知识而有很大差异。


性能
了解性能指标非常重要,特别是在查阅数据表时,因为规格经常在“理想”(或更不适合)的操作条件下报告。要提供高性能和低有功功率是困难的,同样,一个领域MCU供应商可以区分他们的产品。仔细比较数据表性能规格,并向MCU供应商询问结果背后的实际运行条件。


响应
保持有功功率低的一种方法是降低工作频率,这不可避免地并且很自然地导致睡眠模式。任何MCU都可以进入消耗最少有功和静态功耗的模式,但总是通过时钟和功率门控来实现,即将时钟或功率移到MCU的特定区域。在不适当考虑目标应用的要求的情况下使用该技术的惩罚可能导致MCU在需要时恢复其职责的速度很慢。从深度睡眠模式快速唤醒是MCU供应商中一个激烈争议的参数。


能源效率
如果降低响应性是使用睡眠模式的惩罚,则益处是较低的能量消耗。在这里,趋势是已经有一段时间并且实施一系列睡眠模式,为正确的操作条件提供适当的效率水平。降低功耗和快速唤醒的休眠模式应该补充深度睡眠模式,在应用需要时,即使以更长的唤醒时间为代价,也能将功耗降至最低。超低功耗有源和睡眠模式的组合以及非常快的唤醒时间定义了MCU的能效。
能源效率由功耗随时间变化定义,即最低有效和睡眠模式能量加上最快的唤醒时间。


外设
MCU设计的最新发展是在外围子系统中实现更高的智能,允许各种外设自动运行。除了为应用程序开发带来新的维度之外,自主外设的最重要的好处是它们允许内核更长时间保持(深度)睡眠模式。自动外围设备无需定期从深度节能睡眠模式中出现以检查事件,而是能够注册事件并决定是否需要核心干预。如果您的应用需要出色的能效,请务必选择具有支持自主外设操作的架构的MCU。


情报
自治不需要以单个事件结束; 一些MCU现在实现了允许多个外设进行互操作的系统,从而在唤醒CPU内核之前解析更复杂的条件或一系列相互依赖的事件。MCU供应商对该功能的支持要少得多,但可以在特定应用中提供显着优势,特别是那些由电池供电且需要检测不频繁事件或条件的应用,例如环境变化(湿度,烟雾和二氧化碳)或入侵。


接口
一些供应商提供的MCU能够直接和智能地连接到更广泛的信号。MCU本质上是数字的,但通常具有高水平的混合信号能力,例如集成模拟到数字和数字到模拟转换器。然而,由于我们生活的世界本质上仍然是模拟的,因此越来越需要为模拟信号提供更大的支持,特别是那些来自传感器的模拟信号。物联网(IoT)将由先进的传感器启用,这些传感器将包含很小的模拟信号。能够直接连接到小型电容式,电感式或电阻式传感器,并在唤醒CPU之前智能地解析信号,这无疑将成为面向物联网设计的常见用例。


软件
虽然如前所述,ARM Cortex系列拥有强大且不断发展的软件提供商生态系统,但终端应用程序仍需要专用的应用程序代码。软件开发现在被认为是工程资源的最大单一消费者,因此在选择合适的MCU时,考虑生态系统和MCU供应商提供的软件支持水平和工具质量非常重要。MCU供应商仍然必须提供强大且用户友好的软件开发工具。即使IDE由首选合作伙伴提供,也必然会有特定差异化功能所需的支持元素。寻找能够提供非常全面的开发生态系统的MCU供应商,旨在简化设计过程。

Silicon Labs的Simplicity Studio生态系统是一个以能源优化工具为特色的综合开发平台的主要示例。
为选择最合适的32位MCU需要全面了解应用和可用的MCU解决方案。在高层面上来看,许多基于ARM的MCU可能看起来一样,但事实是它们不是。通过仔细定义您的应用需求,工程师将能够更好地评估供应商选项并找到理想的32位MCU。

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uiint| | 2019-12-11 22:16 | 只看该作者
要考虑很多综合因素         

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chenci2013| | 2019-12-11 22:16 | 只看该作者
说要下你要做什么产品,不然怎么选

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地板
gygp| | 2019-12-11 22:17 | 只看该作者
会根据自己的需要来选型。

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5
biechedan| | 2019-12-11 22:17 | 只看该作者
关键看你产品的功能需求。

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6
wangdezhi| | 2019-12-11 22:17 | 只看该作者
如果单片机型号选择得合适,单片机应用系统就会得经济,工作可靠

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7
isseed| | 2019-12-11 22:17 | 只看该作者
要根据你的单片机工作频率和工作要求来选择

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8
xietingfeng| | 2019-12-11 22:18 | 只看该作者
开发板怎么选择,哪款比较好?

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9
suzhanhua| | 2019-12-11 22:18 | 只看该作者
如何为单片机选择人机界面,单片机选择人机

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10
mituzu| | 2019-12-11 22:18 | 只看该作者
对于需要32位处理能力的应用来说这无疑是最棒的选择

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11
hellosdc| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
单片机的种类太多了,因此要看你的用途了  

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12
chenci2013| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
对体积是不是有要求, 对速度是不是有求

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13
gygp| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
根据自己学的什么样单片机就选什么类型的单片机,熟悉什么类型的单片机就选什么类型的单片机

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14
uiint| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
要按照实际需求和应用场合来做选择  

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15
hellosdc| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
是否进行复杂的运算,如果进行大量浮点运算,对单片机的运行速度及内部RAM要求就比较高

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16
mituzu| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
转换到32位平台并非最正确的选择  

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17
suzhanhua| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
交通灯设计选择哪个单片机合适  

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xietingfeng| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
所看的主要性能指标是?  

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19
isseed| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
所用外设都需要什么接口(USART、IIC、SPI等),需要几个接口等等,然后根据这些要求去选择单片机芯片,这是最基本的

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20
wangdezhi| | 2019-12-11 22:19 | 只看该作者
如果选择得不合适,就会造成经济浪费,影响单片机应用系统的正常运行

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