在進行產品設計時,除了規(guī)劃產品功能,其中一項很重要的工作就是MCU的選型,選擇什么單片機至關重要;選擇合適的MCU不僅可以將MCU的價值發(fā)揮到最大,還可以節(jié)省成本和資源; 本文列出針對MCU選型方面需要重點考慮的關鍵因素。
01
功率/效率
在處理性能和功耗之間有一個權衡:處理能力越高的設備將消耗更多的功耗。因此,如果您的微控制器是無線的,并且使用可充電電池運行,那么您需要權衡犧牲電源效率與獲得更多處理能力之間的關系,反之亦然。
一些節(jié)能微控制器包括:
瑞薩:H8超低功耗系列
TI:的MSP430系列。
02
耐溫性能
根據(jù)MCU運行的環(huán)境,您可能需要能夠承受極端溫度的設備。在耐溫性和成本之間需要權衡。
一些耐溫微控制器包括:
意法半導體的STM32F103系列
NXP的Kinetis EA系列
瑞薩的RX24T和RX24U
英飛凌的XMC系列和AURIX 系列
Microchip:PIC和AVR微控制器,
TI公司的MSP430F2619S-HT。
03
安全性
當前隨著物聯(lián)網設備的增多,物聯(lián)網設備的安全性也開始被人們重視起來。針對物聯(lián)網設備的黑客攻擊正在上升,這一威脅尤其與汽車中使用的微控制器有關。
與此對應,MCU制造商正在實施加密和物理安全等安全策略。現(xiàn)在我們可以輕松的購買經過最新安全標準認證的微控制器,或使用帶有片上安全硬件的MCU。
提供獨立安全MCU的公司包括:
意法半導體(ST33系列)
瑞薩(AE-5和RS-4系列)
英飛凌(OPTIGA Trust和OPTIGA TPM)
Cypress(PSoC 64)
Microchip:(用于安全的32位和16位MCU)
TI:(MSP430系列)
提供片上安全硬件的公司包括:
NXP:Kinetis系列
英飛凌:AURIX
04
封裝
微控制器的封裝直接影響其尺寸和性能。雙列直插式包裝是最常見的類型。外形小巧的晶體管占地面積小。四邊形扁平封裝占用更多面積,但垂直空間較小。晶圓級芯片規(guī)模更小,具有更高的處理能力,但制造成本更高。扁平無鉛封裝的散熱效果更好。球柵陣列(BGA)由于其緊湊的封裝而具有較高的性能,但制造成本也較高。
一些面積最小的微控制器包括:
Microchip(以前是Atmel的):ATtiny20 UUR、
Cypress:PSoC 4000、
NXP:LPC1102UK
STMicroelectronics:STM32F042T6Y6
TI:MSP430G2252。
05
處理能力
任務需要多少處理能力,單核處理器足夠嗎,還是需要雙核處理器?多核處理器將大大加快速度,但也會消耗更多能源。此外,是否需要圖形處理單元(GPU)?
06
內存空間
所需的內存量(RAM和ROM)取決于要運行的程序。更多的程序需要更多的隨機存取存儲器(RAM)。此外,GPU不僅需要更多的RAM,還需要更快的讀/寫時間。
07
硬件接口
任務的性質決定了對USB、Wi-Fi、藍牙、音頻、視頻或攝像頭等硬件接口的需求。
08
軟件架構
一些微控制器可以在多個操作系統(tǒng)上運行,而另一些則不能。如果需要擴展,最好使用相同的軟件體系結構來提高互操作性。
09
成本
微控制器的價格范圍很廣,從幾百臺幾美元到幾美元一臺。需要根據(jù)自己產品設計選擇合適成本并且性能能滿足要求的MCU。
審核編輯:劉清
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原文標題:進行MCU選型應該考慮的幾個關鍵因素?常見幾家半導體公司的MCU對比?
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