为基于微控制器的项目选择最佳微控制器的方法

你知道如何为基于微控制器的项目选择最好的微控制器吗?为给定的应用程序选择合适的微控制器是最关键的决策之一，它控制着任务的成功或失败。

有不同的微控制器类型如果您已经决定使用哪个系列，那么您可以很容易地开始自己的嵌入式系统设计。为了做出正确的选择，工程师必须有自己的标准。

在这篇文章中，我们将讨论在选择微控制器时的基本考虑。

在许多情况下，人们经常随机选择一个微控制器，而不是对项目合适的微控制器有详细的了解。然而，这是一个坏主意。

选择微控制器最重要的是要有系统的信息，如框图、流程图和输入/输出外设。

以下是确保选择正确的微控制器应该遵循的7种方法。

微控制器的位选择

微控制器有不同的比特率，如8位、16位和32位。位的数量是指限制数据的数据线的大小。在嵌入式系统设计中，选择一个最佳的微控制器是一个非常重要的问题。微控制器的性能随位元尺寸的增大而增大。

8位微控制器：

8位微控制器有8条数据线，可以同时发送和接收8位数据。它没有像读/写这样的附加功能;串行通信等。bob的是什么网站这些芯片使用更少的片上内存，因此用于更小的应用程序。它们以更便宜的价格出售。然而，如果你的项目复杂性增加，然后去另一个更高位的微控制器。

16位微控制器:

16位控制器有16条数据线，可以同时发送和接收16位数据。与32位控制器相比，它没有任何额外的功能。它和8位微控制器一样，但是它增加了一些额外的功能。

16位微控制器的性能比8位控制器快，而且性价比高。它适用于较小的应用程序。它是8位微控制器的高级版本。

32位微控制器：

32位微控制器有32数据线，用来同时发送和接收32位数据。32微控制器有一些附加的期货，如SPI, I2C，浮点单元和进程相关的功能。

32位微控制器具有最大范围的片上存储器，因此用于更大的应用程序。性能非常快，成本效益高。它们是16位微控制器的高级版本。

微控制器的家族选择

有几个供应商制造不同的微控制器架构。因此，每个微控制器都有唯一的指令和寄存器集，没有两个微控制器彼此相似。

为一个微控制器编写的程序或代码不能在另一个微控制器上运行。不同基于微控制器的项目需要不同系列的微控制器。

不同的微控制器家族有8051家族，AVR家族，ARM家族，PIC家族等等。

AVR系列微控制器

AVR微控制器接受16位或2字节的指令大小。它由包含16位地址的闪存组成。在这里，指令直接存储。

AVR microcontrollers-ATMega8, ATMega32被广泛使用。

PIC系列微控制器

PIC微控制器每条指令接受14位指令。闪存可以存储16位的地址。如果前7位被传递到闪存，剩下的位可以稍后存储。

但是如果传递了8位，剩下的6位就浪费了。简单地说，这实际上取决于制造厂商。

因此，在嵌入式系统设计过程中选择合适的微控制器是非常重要的。

微控制器的结构选择

术语“体系结构”定义了用于执行任务的外围设备的组合。基于微控制器的项目有两种类型的微控制器架构。

冯诺依曼体系结构

冯·诺伊曼建筑也被称为普林斯顿建筑。在这种架构中，CPU通过一个数据和地址总线与RAM和ROM通信。CPU同时从RAM和ROM中获取指令。

这些指令通过单个总线顺序执行，因此执行每个指令需要更多的时间。因此，我们可以说冯·纽曼架构的过程是非常缓慢的。

哈佛体系结构

在哈佛体系结构中，CPU有两个独立的总线;它们是地址总线和数据总线，用于与RAM和ROM通信。CPU通过单独的数据总线和地址总线从RAM和ROM存储器中获取和执行指令。因此，执行每条指令所需的时间更少，这使得这种体系结构非常受欢迎。

因此，对于任何嵌入式系统设计，最好的微控制器大多是具有哈佛架构的。

单片机指令集的选择

指令集是一组基本指令，如算术指令、条件指令、逻辑指令等，用于在微控制器中执行基本操作。单片机体系结构是在指令集的基础上工作的。

对于所有基于微控制器的项目，基于RISC或CISC指令集的微控制器都是可用的。

基于RISC体系结构

RISC是简化指令集计算机的缩写。RISC指令集在一个或两个指令周期内执行所有的算术、逻辑、条件和布尔运算。RISC指令集的范围<100。

基于RISC的机器执行指令更快，因为没有微码层。RISC体系结构包含特殊的负载存储操作，用于从内部寄存器和内存中移动数据。

RISC芯片的晶体管数量较少，因此成本较低。对于任何嵌入式系统设计，RISC芯片通常是首选。

基于CISC体系结构

CISC是复杂指令集计算机的缩写。CISC指令集需要四个或更多的指令周期来执行所有算术、逻辑、条件和布尔指令。CISC指令集的范围是>150。

与RISC体系结构相比，基于CISC的机器以较慢的速度执行指令，因为在这里，指令在执行之前被转换成较小的代码大小。

内存选择的微控制器

内存的选择是选择最佳微控制器的关键，因为系统的性能取决于内存。

每个微控制器可以包含任何一种类型的存储器，它们是:
芯片上的记忆
片外存储器

片上存储器

片上存储器指的是嵌入在微控制器芯片本身的任何存储器，如RAM、ROM。ROM是一种可以永久存储数据和应用程序的存储设备。

RAM存储器是一种用于临时存储数据和程序的存储器。带有片上存储器的微控制器提供了高速数据处理，但存储内存有限。因此，采用芯片外微控制器来实现高存储能力。

片外存储器

片外存储器是指任何外部连接的存储器，如ROM、RAM和EEPROM。外部存储器有时被称为二级存储器，用于存储大量的数据。

由于这种外部存储器控制器的速度降低，而检索和存储数据。这种外部存储器需要外部连接，因此增加了系统的复杂性。

微控制器的芯片选择

芯片的选择是开发集成电路的关键基于单片机的项目．集成电路简称为封装。集成电路是屏蔽的，便于操作，保护设备免受损坏。集成电路由成千上万的电子基本元件bob足球体育app如晶体管、二极管、电阻器、电容器。

微控制器可以在许多不同类型的集成电路包中使用，每一种都有自己的优点和缺点。最流行的集成电路是双列直插式组件(DIP)，主要用于任何嵌入式系统设计。

1.双直插式封装
2.高级督察(单直路封装)
3.SOP(小包装)
4.QFP(四平板包装)
5.引脚栅极阵列
6.球栅阵列
7.全面品质保证计划(锡四边形扁平包装)

单片机的IDE选择

IDE是集成开发环境的缩写，是大多数基于微控制器的项目中使用的软件应用程序。IDE通常由源代码编辑器、编译器、解释器和调试器组成。用于嵌入式应用程序的开发。IDE被用来编写微控制器。

IDE由以下组件组成:—

源代码编辑器
编译器
调试器
链接器
翻译
十六进制文件转换器

编辑器

源代码编辑器是专门为程序员编写应用程序源代码而设计的文本编辑器。

编译器

编译器是将高级语言(C，嵌入式C)翻译成机器语言(0 '和1 '的格式)的程序。编译器首先扫描整个程序，然后将程序翻译成机器代码，由计算机执行。

编译器有两种类型:-

本机编译器

当应用程序在同一系统上开发和编译时，它被称为本机编译器。例如:C, JAVA, Oracle。

交叉编译器

当应用程序在宿主系统上开发并在目标系统上编译时，它被称为交叉编译器。所有基于微控制器的项目都是由交叉编译器开发的。交货;嵌入式C，汇编，微控制器。

调试器

调试器是用于测试和调试其他程序(如目标程序)的程序。调试是在程序中发现并减少错误或缺陷数量的过程。

链接器

链接器是从编译器中获取一个或多个目标文件并将它们组合成单个可执行程序的程序。

翻译

解释器是一种将高级语言逐行转换为机器可读语言的软件。代码的每条指令都按顺序分别解释和执行。如果在指令的某一部分中发现任何错误，它将停止对代码的解释。

不同的微控制器应用

这里是一个关于不同微控制器和它们可以用于的项目的表的摘要。

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这里有一个基本的问题——对于大多数基于微控制器的项目，结合我们上面提到的所有最好的功能，哪个系列的微控制器是最受欢迎的，为什么?

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照片学分:

8位微控制器rapidonline
16位微控制器directindustry
32位微控制器rapidonline
AVR系列微控制器由electroline
PIC系列微控制器由engineersgarage
哈佛体系结构的eecatalog.com
基于RISC的架构由bob足球体育appelectronicsweekly.com
基于CISC的体系结构studydroid.com
DIP(双插线)微控制器t2.gstatic.com