雖然32位Arm Cortex-M 處理器等在一些平臺有一定競爭力,但從目前的市場來看8位微控制器 (MCU) 仍然主導著整個 MCU 市場。8位MCU在嵌入式市場的(de)持續主(zhu)導地位是低成本、簡單性、高速(su)控制能(neng)力以(yi)及具(ju)有豐富工具(ju)庫(ku)的(de)成熟生態系統(tong)等(deng)因素的(de)綜合。
由于8位(wei)作為MCU技術(shu)已經成(cheng)熟,且單價(jia)(jia)接(jie)近下限,在尋找(zhao)價(jia)(jia)格比較(jiao)低嵌(qian)入式8位(wei)MCU時,有很多類似價(jia)(jia)位(wei)的(de)產品,哪一(yi)(yi)個是比較(jiao)好的(de)選擇?我們需要仔(zi)細(xi)看看來自不同供(gong)應商的(de)類似8位(wei)MCU的(de)真正價(jia)(jia)值在哪里,以(yi)下是一(yi)(yi)些(xie)重要的(de)考慮因素。
生態系統
開(kai)(kai)發工(gong)具:為嵌入式(shi)開(kai)(kai)發時,明智的做法是不(bu)要(yao)(yao)在編譯器許可(ke)或編碼(ma)環(huan)境上花錢。在選擇MCU之前(qian),請檢(jian)查供應(ying)商及其提供的軟件(jian)樣本(ben)是否(fou)可(ke)用于免費(fei)開(kai)(kai)發平(ping)臺。否(fou)則(ze),該(gai)成本(ben)需(xu)要(yao)(yao)添加到軟件(jian)開(kai)(kai)發成本(ben)中。
例如(ru),來自競爭供應(ying)商的(de)(de)兩個(ge)基于(yu) 8051 的(de)(de) MCU 可能具(ju)(ju)有相(xiang)似的(de)(de)硬件規格,但工具(ju)(ju)價格不同。如(ru)果 MCU 供應(ying)商沒有基于(yu) 8051 的(de)(de)設備的(de)(de)編(bian)譯(yi)器或集(ji)成開(kai)發環境(jing) (IDE) 許可證,開(kai)發人員將需要使用(yong) Keil 或 IAR 支(zhi)付相(xiang)應(ying)的(de)(de)許可證費用(yong),并且項目的(de)(de)總投資將增(zeng)加(jia),一(yi)個(ge)具(ju)(ju)有成本效益的(de)(de)選擇是使用(yong)不受限制的(de)(de) Keil許可證支(zhi)持(chi)的(de)(de)免(mian)費IDE和8位平臺(tai)。
軟(ruan)件(jian):一旦了解了編譯器(qi)和(he)開發環境(jing),下一個隱(yin)藏的(de)規范就是 MCU 平臺上軟(ruan)件(jian)樣本和(he)生(sheng)態(tai)系統的(de)可(ke)用性。例(li)如(ru),尋找有(you)大量外設(she)示例(li)代(dai)碼的(de) MCU 供應商(shang)。這樣可(ke)以輕松獲得所(suo)需的(de)所(suo)有(you)外設(she)(PWM、UART、ADC 等),將它們組合到您(nin)的(de)項目中,并盡快完成(cheng)您(nin)的(de)設(she)計。這可(ke)以加快上市時間并可(ke)能帶(dai)來更(geng)高的(de)收(shou)入,從而使(shi)支持(chi)良好支持(chi)的(de) MCU 生(sheng)態(tai)系統的(de)平均 ASP 物有(you)所(suo)值。
規格:GBD、GBC、GBT
查看相(xiang)對簡(jian)單的(de)8位MCU的(de)規(gui)格(ge),從數(shu)據表的(de)概述頁面中似(si)乎(hu)可以(yi)相(xiang)對容易(yi)地理解該(gai)設備的(de)功能。有關重要規(gui)格(ge)的(de)詳(xiang)細信息,請參閱電氣規(gui)格(ge)表。然(ran)而,這可能比看起(qi)來更復雜,因(yin)此開發(fa)人員(yuan)應該(gai)考(kao)慮(lv)三(san)個關鍵方面:
是(shi)否存在(zai)設計關鍵的小值和大值
數值測試條件與實際用例對比
設(she)計驗證和測試是(shi)否保(bao)障了價值?
通(tong)常(chang)應仔細考(kao)慮典(dian)型值(zhi),因為溫度(du)、Vdd 電平(ping)、工作頻(pin)率和其(qi)(qi)他因素會影響這些(xie)值(zhi)在您的(de)(de)設(she)計中的(de)(de)實際意義。規范(fan)與現實相去甚遠是(shi)當今(jin)行業(ye)的(de)(de)普遍情況。主要原因是(shi)數據指標(biao)看起來(lai)不錯。然而,當談到(dao)電氣規格(ge)時,很明顯,看似(si)好的(de)(de)規格(ge)只(zhi)存在于非常(chang)有限的(de)(de)條(tiao)件下,例如 Vdd、重要頻(pin)率和溫度(du)。這可能(neng)與設(she)計的(de)(de)其(qi)(qi)他方面(mian)發生(sheng)沖突并影響整體設(she)計性能(neng)。
比如(ru),一些規范說處理頻率可(ke)以達到 20 MHz,但仔細觀察發現(xian)這只能超(chao)過 4.5 V Vdd 的(de)要(yao)求,這是令人尷尬的(de)。
還有在查看規(gui)格表(biao)時(shi),查看腳注以了解它們是否(fou)得到設計、特性或測試(分別稱為 GBD、GBC 和(he) GBT)的(de)保(bao)障也很重要。一般來(lai)說,GBD是很不可靠的(de)規(gui)范(fan),GBT是很可靠的(de),GBC介于兩者之間。
如(ru)果對應用具有嚴格的(de)時(shi)序(xu)要求并且需(xu)要高(gao)精度的(de)振蕩(dang)器(qi),則您不能(neng)僅(jin)根據GBD結果進(jin)行(xing)評估(gu)。現實(shi)世界中(zhong)任何大于 5% 的(de)錯誤都(dou)可能(neng)導致高(gao)速(su)通信接口(例如(ru) UART)無法(fa)正(zheng)常(chang)工(gong)作。在(zai)計量(liang)和計量(liang)等應用中(zhong),需(xu)要在(zai)特定(ding)時(shi)間范圍內對事(shi)件進(jin)行(xing)計數(shu)或跟蹤(zong),振蕩(dang)器(qi)漂移(yi)會影響測(ce)量(liang)的(de)準確性。
靈活性和可擴展性
在每(mei)個項(xiang)目的架構和技術之(zhi)間(jian)跳躍可能(neng)會(hui)延遲設計(ji)完成并縮短上市時間(jian)。供應商A的設備(bei)可能(neng)是當前項(xiang)目很好(hao)的選(xuan)擇,而供應商B可能(neng)會(hui)在今年晚些時候(hou)使用更適合該(gai)項(xiang)目的其他(ta)設備(bei)。這是優化每(mei)個項(xiang)目與跨項(xiang)目開發和重(zhong)用知識(shi)之(zhi)間(jian)的平衡。
因(yin)此(ci),在為您(nin)當前的(de)設(she)計評估(gu)供應商選(xuan)項時,請確保您(nin)擁有適(shi)用于(yu)未來產品的(de)可擴展解決方案(an)。
還(huan)值得仔細(xi)研(yan)究每個模(mo)塊(kuai),使用(yong) MCU 系(xi)列文件(jian)確保在遷移到更大的 GPIO 設備時不(bu)會(hui)犧牲(sheng)關鍵功能(neng),例如正確數(shu)量的通信(xin)端口、DAC 或 PWM 通道。功能(neng)。
供貨期長
8位器件在市場的存在已(yi)經是幾十年,并且單價相當低,這對(dui)開發人員(yuan)來說非常方便,但對(dui)半導體供(gong)應商來說可能(neng)是個問(wen)題(ti),所(suo)以一些我們(men)不投資(zi)8位產品是為了盈(ying)利。 .
當供應商(shang)發布生命終止(zhi) (EOL) 和無新設(she)計 (NRND) 通知時,這種情況可能(neng)會出現問題,可能(neng)會威脅到(dao)產(chan)(chan)品(pin)的使用(yong)壽命。一些投資者更看好采(cai)用(yong)8位(wei)技(ji)術的MCU。這表明了(le)對8位(wei)市場(chang)的堅(jian)定承(cheng)諾(nuo),并讓人們(men)相信(xin)主(zhu)要供應商(shang)集團不會停止(zhi)提供 MCU 產(chan)(chan)品(pin)。
許多供應(ying)商(shang)宣傳(chuan)有關其 MCU 產(chan)品(pin)壽命的信息。有些(xie)甚至提供了供應(ying)商(shang)計劃支持該(gai)設(she)備的確切(qie)日期。
MCU產品(pin)使用壽命可(ke)能(neng)不(bu)是快速(su)設(she)計的主要(yao)問題,如:消(xiao)費產品(pin),而是醫療(liao)、汽車(che)和工業應用。為避免(mian)因(yin)MCU停產而引發的一系列開發生產麻(ma)煩,需要(yao)選(xuan)擇供貨周期(qi)較長的產品(pin)。
8位(wei)MCU從(cong)開(kai)始到現(xian)在(zai)(zai)不斷增(zeng)長(chang)的MCU領域中占據一席之地,嵌入式開(kai)發人員正在(zai)(zai)尋找新的考慮因素(su),因為使(shi)用(yong)8位(wei)MCU的優(you)勢包括相(xiang)對較(jiao)低的成本和易用(yong)性。