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32位單片機選型的9個注意事項

MCU是電子產(chǎn)品的核心部件,對于這個器件的選型一定要慎之又慎,如中途變更MCU,整個電路板就要做個大的手術(shù)了。MCU選型時就要綜合考慮MCU需要完成的功能,成本,交期,各類端口的數(shù)量,存儲空間,可移植性,器件等級,功耗,電壓等因素。


1、32位單片機初步篩選

MCU初步篩選是時,最好是軟件工程師和硬件工程師以及器件工程師一起討論,硬件工程師提供所需各類端口的大致數(shù)量,產(chǎn)品要實現(xiàn)的功能,應(yīng)用環(huán)境等等。軟件工程師根據(jù)這些信息選出三四款合適的芯片,然后元器件工程師根據(jù)芯片的成本,交期,品質(zhì)等信息最終選定一款MCU。


在這個過程當(dāng)中,硬件工程師提供一份各類端口的數(shù)量清單,軟件工程師需提供一份MCU引腳分配圖表,以供硬件工程師使用。


2、普通I/O

上拉、下拉電阻的選擇,通??梢赃x擇1K~1MΩ之間的電阻,封裝可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸,以及端口的電流值選擇0201,0402,0603,或0805的封裝。如端口用的是內(nèi)部上拉或下拉電阻,電阻值通常是幾百歐,在低功耗的產(chǎn)品中盡量不要使用。


輸入輸出電壓的高電平通常就是電源電壓,低電壓通常就是0V。對于輸入口來說,如果高低,電壓不分明,需做整形后再提供給輸入口,輸入到輸入口的信號電流值不能超過輸入口所能承受的電流范圍;對于輸出口來說,小功率的負載,盡量是選用低電平驅(qū)動。一般情況下,負載電流值在10毫安以下的,可以用輸出口直接驅(qū)動;負載電流值在10毫安到100毫安之間的,需加一級驅(qū)動電路;驅(qū)動更大功率的負載時,負載與MCU之間去加隔離電路。


3、器件等級

根據(jù)產(chǎn)品的類別及其應(yīng)用環(huán)境,選擇32位單片機的等級,工作溫度范圍。如產(chǎn)品用于汽車類產(chǎn)品,盡可能地使用汽車級芯片,工作溫度范圍-40度到125度。根據(jù)產(chǎn)品銷售地,選擇認證范圍,如CCC認證,UL認證。


4ADC轉(zhuǎn)換

根據(jù)產(chǎn)品的實際需要,選擇合適的精度,轉(zhuǎn)換時間。進行模數(shù)轉(zhuǎn)換時,去做適度的整形。如輸入信號非常微弱,可以對信號進行放大;如輸入信號電平與輸入端口的電平不匹配,需做電平轉(zhuǎn)換。


5、存儲空間

根據(jù)產(chǎn)品功能,電路板的尺寸,軟件代碼的長短,選擇合適的存儲容量。如需外置存儲,軟件組需提前說明,以便PCB板預(yù)留空間。


隨著電子產(chǎn)品復(fù)雜度越來越高,擴大存儲容量與采用flash存儲是大的趨勢。擴大存儲容量,硬件工程師可以賦予產(chǎn)品更多的附加功能,同時給后續(xù)的升級維護帶來便利。掉電保護數(shù)據(jù)和對產(chǎn)品快速編程的需求,以推動產(chǎn)品采用flash存儲。


6、移植性

如果考慮從舊的平臺移植程序過來,就要考慮MCU之間的可移植性。


7、低功耗

越來越多的移動電子產(chǎn)品出現(xiàn),推動MCU也快速地向低功耗方向發(fā)展。低功耗不僅僅是為了省電,更是為了降低電源模塊以及散熱模組的成本。隨著電流的降低,電磁干擾和熱噪聲也大幅度地降低了。


上拉下拉電阻也有功耗,如對單一的信號進行上拉或下拉,電流也就是幾個微安到幾十微安之間,但是對于一個被驅(qū)動了的信號進行上拉和下拉,電流能達到幾十毫安。


閑置不用的端口,盡量不要懸空。如果懸空,外界的干擾可能在這些端口形成反復(fù)的震蕩信號,MOS工藝芯片的功耗主要取決于門電路的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。


8、成本和交期

32位單片機選定后,后續(xù)很多新項目也會用這一系列MCU,因此在做MCU選項時一定要調(diào)查清楚供應(yīng)商是否長期生產(chǎn)該系列的芯片,有幾家生產(chǎn)工廠。在我們的客戶所在地,該供應(yīng)商是否有強大的售后服務(wù)團隊。


MCU進行試驗驗證,確保產(chǎn)品的低失效率,因為高失效率率意味著更高的成本。調(diào)查統(tǒng)計各MCU及其供應(yīng)商的口碑。


9、其它功能

將更多的其它功能集成到MCU是大的趨勢。如DSP功能,上電復(fù)位,低電壓檢測功能。應(yīng)調(diào)查清楚所選這一系列MCU現(xiàn)在及未來可集成哪些功能模塊,為后續(xù)新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)做準備。


對于MCU,在已批量生產(chǎn)后輕易不要做替代動作,MCU的替代需做各種嚴格的測試驗證,成本較高。


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