盤(pán)點(diǎn)8位單片機(jī)微控制器(MCU)的11個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)

MCU是開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制、汽車(chē)電子和通信等領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，MCU在復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮越來(lái)越重要的的作用，但要適應(yīng)這些新應(yīng)用，MCU需具有靈活性。

32位MCU成主流， 8位MCU應(yīng)用廣泛

MCU(微控制器)的產(chǎn)品種類(lèi)繁多，根據(jù)總線或數(shù)據(jù)暫存器的寬度分為8、16、32、64位MCU。一般來(lái)講，MCU是CPU與GPU的瘦身版，計(jì)算能力相對(duì)弱，跑的時(shí)鐘速度也比較低。在存儲(chǔ)架構(gòu)上MCU與CPU和GPU的區(qū)別更明顯，特別是8位與16位MCU，通常只有片上存儲(chǔ)。因?yàn)槌杀镜?、功耗更低，所以很受歡迎，但高級(jí)的32位MCU與低端CPU的區(qū)別已經(jīng)不明顯，更不要說(shuō)64位MCU了。

MCU市場(chǎng)仍處于成長(zhǎng)階段，各級(jí)別的MCU的需求量持續(xù)攀升，應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大。目前8位MCU應(yīng)用廣泛，32位MCU已成主流。通常在大量數(shù)據(jù)運(yùn)算與圖像影音處理等方面，以32位MCU為主;在控制類(lèi)應(yīng)用方面，進(jìn)入市場(chǎng)較早的8位MCU產(chǎn)品則具備諸多競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，例如 8位MCU產(chǎn)品很早進(jìn)入消費(fèi)類(lèi)、醫(yī)療用品、工業(yè)控制、汽車(chē)電子等市場(chǎng)應(yīng)用，產(chǎn)品穩(wěn)定，性?xún)r(jià)比滿(mǎn)足需求，至今仍占主導(dǎo)地位。這些已穩(wěn)定量產(chǎn)的產(chǎn)品，由于安全可靠與成本優(yōu)勢(shì)，也成為8位 MCU之市場(chǎng)的發(fā)展基石。

面對(duì)8位和32位MCU的“雙向夾擊”， 由于16位元MCU的處理效能及成本未必有明顯優(yōu)勢(shì)，將逐步消亡，這已成為大部分MCU廠商的共識(shí)。

當(dāng)MCU跨入64位元領(lǐng)域，其運(yùn)算效能與應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)跟64位元CPU、AP相去不遠(yuǎn)，因此前幾年有廠商嘗試推出64位元的MCU 來(lái)試水溫，但由于應(yīng)用太少，加上目前32位元的MCU足以滿(mǎn)足各種市場(chǎng)需求，64位MCU也暫且難以普及。

在單片機(jī)微控制器(MCU)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中，很多初學(xué)者都會(huì)遇到一些常見(jiàn)的誤區(qū)。本文將列舉一些常見(jiàn)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，幫助大家更好地了解和掌握MCU的應(yīng)用。

誤區(qū)一：MCU只能用于控制硬件

MCU是一種通用的集成電路，它不僅具有控制硬件的功能，還具有豐富的外設(shè)和計(jì)算能力。除了傳統(tǒng)的控制應(yīng)用，MCU還可以用于數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、通信接口、人機(jī)界面等領(lǐng)域。

誤區(qū)二：MCU的引腳數(shù)量越多越好

MCU的引腳數(shù)量是有限的，不同的應(yīng)用場(chǎng)景需要不同的引腳數(shù)量。過(guò)多的引腳數(shù)量不僅會(huì)增加MCU的成本，還會(huì)增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。因此，在選擇MCU時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的引腳數(shù)量。

誤區(qū)三：低功耗和高性能不可兼得

許多MCU都具有低功耗和高性能的特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需求選擇合適的MCU。對(duì)于一些需要長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)、移動(dòng)設(shè)備等應(yīng)用場(chǎng)景，低功耗是首要考慮因素;而對(duì)于一些需要快速響應(yīng)、高精度測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)景，高性能則是關(guān)鍵因素。

誤區(qū)四：MCU的外設(shè)越多越好

雖然豐富的外設(shè)可以為MCU的應(yīng)用帶來(lái)更多的便利，但過(guò)多的外設(shè)也會(huì)增加MCU的成本和復(fù)雜性。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的外設(shè)。對(duì)于一些常用的外設(shè)，如ADC、DAC、UART、SPI等，可以選擇具有這些外設(shè)的MCU;而對(duì)于一些不常用的外設(shè)，可以選擇具有通用IO口的MCU，并通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

誤區(qū)五：所有MCU的編程方式都一樣

不同的MCU具有不同的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境。在選擇MCU時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境。對(duì)于一些傳統(tǒng)的MCU，如8051系列，可以使用匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言進(jìn)行編程;而對(duì)于一些新型的MCU，如ARM Cortex-M系列，可以使用更加高級(jí)的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境，如Keil MDK-ARM等。

誤區(qū)六：嵌入式系統(tǒng)和MCU是一樣的

嵌入式系統(tǒng)和MCU是不同的概念。嵌入式系統(tǒng)是一種完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括硬件和軟件兩部分;而MCU則是一種計(jì)算機(jī)芯片，只包含硬件部分。在實(shí)際應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)和MCU可以相互配合使用，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能。

誤區(qū)七：MCU的IO口全部都能輸出高低電平

許多MCU的IO口都可以設(shè)置為輸出高低電平，但并不是所有的IO口都支持這個(gè)功能。在選擇MCU時(shí)，需要注意IO口的輸出能力是否符合實(shí)際需求。對(duì)于一些需要輸出高低電平的應(yīng)用場(chǎng)景，可以選擇具有這個(gè)功能的IO口;而對(duì)于一些其他的應(yīng)用場(chǎng)景，可以選擇其他類(lèi)型的IO口。

誤區(qū)八：MCU內(nèi)部時(shí)鐘頻率越高越好

內(nèi)部時(shí)鐘頻率是MCU的一個(gè)重要指標(biāo)，但并不是越高越好。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的內(nèi)部時(shí)鐘頻率。對(duì)于一些需要高速運(yùn)算的應(yīng)用場(chǎng)景，可以選擇內(nèi)部時(shí)鐘頻率較高的MCU;而對(duì)于一些需要低功耗、低噪聲等應(yīng)用場(chǎng)景，可以選擇內(nèi)部時(shí)鐘頻率較低的MCU。

誤區(qū)九：使用MCU就一定能解決問(wèn)題

雖然MCU具有強(qiáng)大的控制和計(jì)算能力，但并不是所有的問(wèn)題都可以通過(guò)使用MCU來(lái)解決。在選擇使用MCU時(shí)，需要考慮實(shí)際問(wèn)題的復(fù)雜性和適用性。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，使用MCU可能不是最優(yōu)解決方案;而對(duì)于一些復(fù)雜的問(wèn)題，需要綜合考慮多種因素才能選擇最合適的解決方案。

誤區(qū)十：只要能運(yùn)行程序就一定沒(méi)有問(wèn)題

在MCU的應(yīng)用中，程序的運(yùn)行只是整個(gè)系統(tǒng)的一部分。除了程序本身的問(wèn)題外，還需要考慮其他因素對(duì)系統(tǒng)的影響。例如，電源質(zhì)量、外部干擾、信號(hào)完整性等問(wèn)題都可能對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生影響。因此，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用MCU時(shí)，需要綜合考慮各種因素，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

誤區(qū)十一：學(xué)習(xí)MCU需要很高深的電子技術(shù)基礎(chǔ)