為產品選擇合適的微控制器可能是一項艱巨的任務。不僅有許多技術特性需要考慮，還有商業案例問題，如成本和交貨時間，可能會削弱項目。在項目開始時，很有可能會在系統細節尚未敲定之前跳入并開始選擇微控制器。這當然是一個壞主意。在考慮微控制器之前，硬件和軟件工程師應該制定系統的高層、框圖和流程圖，然后才有足夠的信息開始對微控制器的選擇做出合理的決定。當達到這一點時，可以遵循 10 個簡單的步驟來確保做出正確的選擇。

步驟 1：列出所需的硬件接口

使用通用硬件框圖，列出微控制器需要支持的所有外部接口。有兩種通用類型的接口需要列出。首先是通信接口。這些是外圍設備，例如 USB、I2C、SPI、UART 等。如果應用程序需要 USB 或某種形式的以太網，請特別注意。這些接口極大地影響了微控制器需要支持多少程序空間。第二種接口是數字輸入和輸出、模擬到數字輸入、PWM 等。這兩種接口類型將決定微控制器所需的引腳數量。圖 1 顯示了一個框圖的通用示例，其中列出了 I/O 要求。

圖 1. 硬件功能列表

第 2 步：檢查軟件架構

軟件架構和要求會極大地影響微控制器的選擇。處理要求的高低將決定您是使用 80 MHz DSP 還是 8 MHz 8051。就像使用硬件一樣，記下任何重要的要求。例如，是否有任何算法需要浮點數學？是否有任何高頻控制回路或傳感器？估計每個任務需要運行的時間和頻率。獲得一個數量級的感覺，了解需要多少處理能力。所需的計算能力將是對微控制器架構和頻率的最大要求之一。

第 3 步：選擇架構

使用步驟 1 和 2 中的信息，工程師應該能夠開始了解所需的架構。應用程序可以使用八位架構嗎？16位怎么樣？它是否需要 32 位 ARM 內核？在應用程序和所需的軟件算法之間，這些問題將開始匯聚成一個解決方案。不要忘記記住未來可能的需求和功能蔓延。僅僅因為您目前可以使用 8 位微控制器，并不意味著您不應該考慮使用 16 位微控制器來實現未來的功能甚至是易用性。不要忘記微控制器的選擇可以是一個迭代過程。您可以在此步驟中選擇 16 位部件，但在稍后的步驟中會發現 32 位 ARM 部件效果更好。

第 4 步：確定內存需求

閃存和 RAM 是任何微控制器的兩個非常關鍵的組件。確保您沒有用完程序空間或變量空間無疑是最高優先級。選擇具有過多這些特征的零件要比選擇這些特征要容易得多。到達設計的最后并發現您需要 110% 或需要剪切的功能是不會成功的。畢竟，您總是可以從更多開始，然后轉向同一芯片系列中更受限制的部分。使用應用程序中包含的軟件架構和通信外設，工程師可以估算應用程序需要多少閃存和 RAM。不要忘記為功能蠕變和下一個版本留出空間！將來會省去很多頭痛的問題。

第 5 步：開始搜索微控制器

既然對微控制器所需的功能有了更好的了解，就可以開始搜索了！一個可以作為起點的好地方是微控制器供應商，例如 Arrow、Avnet、Future Electronics 或類似產品。與 FAE 討論您的應用和要求，他們通常可以將您引導至最前沿并滿足要求的新零件。請記住，他們當時可能會對他們施加壓力以推動某個微控制器系列！

下一個最佳起點是您已經熟悉的芯片供應商。例如，如果您過去使用過 Microchip 部件并且對它們有很好的體驗，那么請從他們的網站開始。大多數芯片供應商都有一個搜索引擎，允許您輸入外設集、I/O 和電源要求，它會縮小符合條件的部件列表。然后，工程師可以從該列表中繼續選擇微控制器。

第 6 步：檢查成本和功率限制

此時，選擇過程已經揭示了許多潛在的候選人。這是檢查部件的功率要求和成本的好時機。如果設備將由電池和移動設備供電，那么確保部件是低功耗的絕對是不穩定的。如果它不滿足電源要求，則繼續清除列表，直到您選擇幾個。也不要忘記檢查處理器的單價。雖然許多零件的批量價格穩步接近 1 美元，但如果它是高度專業化的或高端加工機器，那么價格可能至關重要。不要忘記這個關鍵元素。

第 7 步：檢查零件可用性

有了潛在零件清單，現在是開始檢查零件可用性的好時機。要記住的一些事情是零件的交貨時間是多少？它們是否在多個分銷商處備有庫存，或者是否有 6 到 12 周的交貨期？您對可用性有什么要求？您不想被大訂單困住而不得不等待三個月才能完成。然后還有一個問題，即零件有多新以及它是否會在您的產品生命周期內一直存在。如果您的產品將使用 10 年，那么您需要找到制造商保證仍將在 10 年內制造的部件。

第 8 步：選擇開發套件

選擇新微控制器的最佳部分之一是找到一個可以使用的開發套件并了解控制器的內部工作原理。一旦工程師確定了他們想要使用的部件，他們就應該研究可用的開發套件。如果開發套件不可用，那么所選部件很可能不是一個好的選擇，他們應該返回幾步并找到更好的部件。今天大多數開發套件的成本低于 100 美元。支付更多（除非它被設計為與多個處理器模塊一起使用）太多了。另一部分可能是更好的選擇。

第 9 步：研究編譯器和工具

開發套件的選擇幾乎鞏固了微控制器的選擇。最后一個考慮是檢查可用的編譯器和工具。大多數微控制器有多種編譯器、示例代碼和調試工具可供選擇。確保零件具備所有必要的工具非常重要。如果沒有合適的工具，開發過程可能會變得乏味和昂貴。

第 10 步：開始試驗

即使選擇了微控制器，也沒有什么是一成不變的。通常，開發套件早在第一個原型硬件出現之前就到貨了。通過建立測試電路并將它們連接到微控制器來利用。選擇高風險部件并讓它們在開發套件上工作。您可能會發現您認為效果很好的部分存在一些無法預料的問題，這會迫使您選擇不同的微控制器。無論如何，早期實驗將確保您做出正確的選擇，并且如果需要進行更改，影響將是最小的！
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