單片機(jī)(Microcontroller)是一種集成電路芯片，具有處理器核心、存儲器、輸入/輸出接口和各種外設(shè)的功能。 單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡稱，MCU是Microcontroller的簡稱，也就是嵌入式微控制器。 它是嵌入式系統(tǒng)中常用的主要組成部分之一。與通用計(jì)算機(jī)不同，單片機(jī)通常用于控制和執(zhí)行特定任務(wù)，如控制家電、汽車電子系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動化以及各種嵌入式應(yīng)用等。
單片機(jī)的的選型是一件重要而費(fèi)心的事情。如果單片機(jī)型號選擇得合適，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)就會得經(jīng)濟(jì)，工作可靠。如果選擇得不合適，就會造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，影響單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至根本就達(dá)不到預(yù)先設(shè)計(jì)的功能。
對于一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來說，它的技術(shù)要求和系統(tǒng)功能都應(yīng)當(dāng)十分明確。如果選擇功能過于少的單片機(jī)，這個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)就無法完成控制任務(wù)。如果選擇的單片機(jī)功能過于強(qiáng)大，這不但沒有必要，還會造成資源浪費(fèi)，性價(jià)比低。
只要掌握和運(yùn)用單片機(jī)正確選型的原則，就可以選擇出最能適用于應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī)，保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)有最高的可靠性、最優(yōu)的性能價(jià)格比、最長的使用壽命和最好的升級換代可能。
單片機(jī)芯片選型時(shí)，總的原則是：
(用)芯片完成(少用外圍器件)
選大(大廠)不選小，選多(供應(yīng)量多)不選少
選名(名牌)不選渺(飄渺、不知詳情的廠子)
選廉(廉價(jià))但要好(質(zhì)量保證)
在缺芯的情況下，優(yōu)選貨源充足的單片機(jī)
對單片機(jī)選型，主要應(yīng)用從單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)性、實(shí)用性和要開發(fā)性三方面來考慮：
技術(shù)性。要從單片機(jī)的技術(shù)指標(biāo)角度，對單片機(jī)芯片進(jìn)行選擇，以保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在一定的技術(shù)指標(biāo)下可靠運(yùn)行。
實(shí)用性。要從單片機(jī)的供貨渠道、信譽(yù)程序等角度，對單片機(jī)的生產(chǎn)廠家進(jìn)行選擇以保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在能長期、可靠運(yùn)行。
可開發(fā)性。選用的單片機(jī)要有可靠的可以開發(fā)手段，如程序開發(fā)工具、仿真調(diào)試手段等。
單片機(jī)選型的討論
很久以來，總是能看到關(guān)于單片機(jī)的各種討論，"這個(gè)不好啦" "那個(gè)不好了" "那個(gè)過時(shí)啦" "這個(gè)先進(jìn)啊" "學(xué)什么什么沒用啦"。
筆者只想說，用合適的芯片做出最合適的產(chǎn)品，把功夫用在設(shè)計(jì)上用在優(yōu)秀的思路上。
不要拘泥于芯片怎么怎么樣，把寶貴的心思用在你所做的產(chǎn)品的專業(yè)知識上，爭論芯片的先進(jìn)與個(gè)人感覺沒意義，當(dāng)然新的技術(shù)自然就會有新的產(chǎn)品,。
至于選那種芯片還是由你的產(chǎn)品決定。新入門的朋友，不管學(xué)哪種新品，都要把它學(xué)好，學(xué)會靈活運(yùn)用達(dá)到產(chǎn)品的要求就是很好的，學(xué)什么，都不白學(xué)。
單片機(jī)終究是一種工具，真正的功夫在你的專業(yè)知識。
可能筆者的舉例不是很恰當(dāng)，關(guān)鍵是要告訴新人要踏實(shí)的去學(xué)習(xí)，不要被爭論用什么單片機(jī)而迷茫，每個(gè)人的思維不一樣，將來應(yīng)用的領(lǐng)域也不一樣。
當(dāng)然對每種芯片的領(lǐng)悟也是不一樣的。選用自己合適的就可以，弄透它，回過頭看，他們都是一樣的，只是不同的工具而已，也不要說學(xué)51怎么樣，學(xué)STM32怎么樣，學(xué)ARM怎么樣。
不管哪一種，都是實(shí)現(xiàn)你思想的工具。
哪個(gè)感覺順手、實(shí)用，就用哪個(gè)，就學(xué)哪個(gè)，把它學(xué)好用熟悉。不要今天聽那個(gè)好就用那個(gè)，明天有人說這個(gè)好就用這個(gè)。新東西總是有，每天都有新東西，都是好東西，你一下子學(xué)的過來嗎?
不如找一個(gè)適合自己的先學(xué)好，將來再學(xué)其他的是很容易的。
觸類旁通，這就是一個(gè)過來人的經(jīng)驗(yàn)。
這點(diǎn)體會也許只在這個(gè)行業(yè)的百分之五十的人，那就送這百分之五十的朋友吧。
▼ 在實(shí)際應(yīng)用中，如何選擇單片機(jī)的類型?
選擇原則：主要從指令結(jié)構(gòu)、運(yùn)行速度、程序存儲方式和功能等幾個(gè)方面選擇單片機(jī)。
看過一些文章，討論何種單片機(jī)最好。
筆者感覺選擇一個(gè)合適的單片機(jī)有時(shí)真的不太容易，要考慮的方面太多了。只能說某個(gè)特定場合比較適于采用某個(gè)MCU，不大可能某個(gè)牌子的MCU適合所有的設(shè)計(jì), 真要有的話那可就太好了。
(1)單片機(jī)的基本參數(shù)例如速度、程序存儲器容量、I/O引腳數(shù)量。
(2)單片機(jī)的增強(qiáng)功能。例如看門狗、雙指針、雙串口、RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)、EEPROM、擴(kuò)展RAM、CAN接口、I2C接口、SPI接口、USB接口。
(3)Flash和OTP(一次性可編程 )相比較最好是Flash。
(4)封裝。DIP(雙列直插)、PLCC(PLCC有對應(yīng)插座)、還是貼片。DIP封裝在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可能方便一點(diǎn)。
(5)工作溫度范圍。工業(yè)級還是商業(yè)級。如果設(shè)計(jì)戶外產(chǎn)品。必須選用工業(yè)級。
(6)功耗。比如設(shè)計(jì)并口加密狗，信號線取電只能提供幾個(gè)mA。
(7)工作電壓范圍。例如設(shè)計(jì)電視機(jī)遙控器，2節(jié)干電池供電，至少應(yīng)該能在1.8~3.6V電壓范圍內(nèi)工作。
(8)供貨渠道暢通。能申請樣片，小批量購買有現(xiàn)貨的。
(9)價(jià)格低。
(10)有服務(wù)商，提供了很多有用的技術(shù)支持，起碼燒寫器有地方買。
(11)燒錄器價(jià)格低。如果是ICP(把單片機(jī)放在燒錄器上編程)能否利用現(xiàn)有的燒錄器。如果是表貼封裝，買一個(gè)轉(zhuǎn)接座也很貴，至少得一二百元，能否IS(在系統(tǒng)編程，即把芯片先焊到板子上再通過預(yù)留的ISP接口編程)，一般ISP編程器比較便宜大約一二百元甚至幾十元。
(12)仿真器便宜。對于FLASH型單片機(jī)，仿真器不是必備的。但是對于OTP(一次性可編程)型單片機(jī)，必須購買或者租用仿真器。
(13)單片機(jī)語言是自己熟悉的，并且能支持C語言。編程環(huán)境要像keil一樣好用，并且還是免費(fèi)的。
(14)網(wǎng)站速度快，資料豐富，包括芯片手冊、應(yīng)用指南、設(shè)計(jì)方案、范例程序，最好有中文，像Atmel就不錯(cuò)。
(15)保密性能好。查一下專業(yè)解密網(wǎng)站上的黑名單，再發(fā)個(gè)mail咨詢一下解密價(jià)格。
(16)抗干擾性能好。
(17)和其他外設(shè)芯片放在一起的綜合考慮，電路原理、模電、數(shù)電、通信原理、單片機(jī)、高頻率電子線路、信號系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、FPGA、DSP等。
單片機(jī)如何選型
選擇單片機(jī)時(shí)，有幾個(gè)關(guān)鍵的考慮因素可以幫助您做出決策。以下是一些建議：
功能需求：首先確定您的項(xiàng)目或應(yīng)用的功能需求。單片機(jī)有各種類型和規(guī)格，具備不同的功能和特性。確保您了解您的應(yīng)用所需的處理能力、存儲容量、輸入/輸出接口、通信協(xié)議等方面的要求。
體系結(jié)構(gòu)：選擇適合您項(xiàng)目需求的單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。常見的體系結(jié)構(gòu)包括基于CISC(復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī))的單片機(jī)(如8051、AVR等)和基于RISC(精簡指令集計(jì)算機(jī))的單片機(jī)(如ARM Cortex-M系列)。每種體系結(jié)構(gòu)都有其特定的優(yōu)勢和用途，因此需要根據(jù)您的項(xiàng)目需求來選擇。
性能參數(shù)：考慮單片機(jī)的性能參數(shù)，如時(shí)鐘頻率、處理器核心數(shù)、存儲器容量(RAM和ROM)、外設(shè)數(shù)量等。這些參數(shù)將直接影響單片機(jī)的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力，確保選擇的單片機(jī)能夠滿足您的應(yīng)用需求。
開發(fā)工具和生態(tài)系統(tǒng)：評估單片機(jī)的開發(fā)工具鏈和生態(tài)系統(tǒng)支持。了解開發(fā)工具的可用性、易用性和支持度，以及相關(guān)的開發(fā)文檔、示例代碼和社區(qū)支持等方面。這將對您的開發(fā)和調(diào)試過程產(chǎn)生重要影響。
成本和可用性：考慮單片機(jī)的成本和可用性。不同的單片機(jī)價(jià)格差異很大，取決于其功能和性能。同時(shí)，確保所選擇的單片機(jī)在市場上易于獲取和購買，以便供應(yīng)鏈和生產(chǎn)計(jì)劃的順利進(jìn)行。
可靠性和支持：了解單片機(jī)制造商的聲譽(yù)和技術(shù)支持。選擇知名的、有良好聲譽(yù)的廠家，這樣可以確保產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)支持的可靠性。
最后，建議在進(jìn)行單片機(jī)選型之前進(jìn)行一些市場調(diào)研和技術(shù)評估，查閱相關(guān)的技術(shù)文檔、規(guī)格表和用戶評價(jià)，以便做出明智的選擇。
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