雖然微控制器系統設計實踐開始向32位設備的物聯網（IOT）轉移幾年前，簡單的電路和瘦客戶機的主導地位的應用程序很可能會保持在8位MCU市場的健康成長之路。這將添加到已經健康的8位的市場中，到目前為止還沒有移動到一組設備32位指令汽車，工業和商業應用。從市場份額的角度來看，毫無疑問，設計世界正在走向32位MCU，根據英國的市場研究公司IC Insights的。在2013年，32位MCU的出貨量增長了約20％，而4/8位MCU出貨量同比增長了約6％和16位量同比增長了9％。盡管32位的設計的不斷普及，但是，單元體積的4/8位和16位MCU繼續變大，如圖1。

（IC Insights公司提供）的32位計算的增長是由于多種因素，其中包括對單位成本是，在某些情況下，與較小位寬的MCU競爭力的一種趨勢。從技術面來看，32位的普及是因為它擴展的內存需求，原生32位運算，以及先進的外圍設備。當不需要這些功能，對于選擇32位MCU的情況下被大大削弱而這些應用領域之一就是物聯網。

物聯網的例子

這是一個定局管理單個傳感器或智能家居應用的小型傳感器組 - 如恒溫器或監控門是打開還是關閉的 - 只需要一個8位MCU從性能的角度。一旦數據被輸送到一個網關設備，然而，安全性，保密性，和計算需求 - 以及編碼在C的優點 - 通常放于32位的應用空間。同樣地，任何可穿戴衛生設備，如血壓箍或血糖儀，可以關閉的，現成的在藥房或其它零售點購買，將有一個8位MCU管理傳感器。如果數據必須通過網關進行運輸的32位MCU可以被包括在內。同樣是在工業和商業應用真。總之，分割一個設計方案可以節省成本，設計時間，和功率消耗，以及使設計更容易升級到下一代。遺憾的是，并不是所有的產品從設計分區的優勢中獲益，因為有些設計師幾乎是自動選擇一個32位MCU為物聯網連接系統的每一部分。他們相信其擴展的內存需求，原生32位運算，以及先進的外設始終具有優勢。這些決定往往是基于誤解。一些誤解，可能導致次優決策包括：

1. 8位架構患有低代碼密度。這是真實的，只有當設計師提出的MCU，以32位數學。控制應用，如卸載主處理器，不從低密度患。由于8位MCU具有非常小的開銷代碼，總代碼密度控制型的功能比在32位MCU來實現同等功能更高。

2. 32位的價格相當于8位的價格。其實，FAB過程縮小為32位MCU沒有總的芯片面積和成本相同的線性關系，因為他們做的DRAM（或8位MCU為此事）。這是因為32位架構和外設具有比8位架構更高的門數和時相比，在相同的工藝幾何的8位方案消耗更多的硅面積。移動到一個更小的工藝幾何縮小的數字部分（這是一個典型的32位微控制器的約一半的區域）。移動到一個新的工藝節點，因此，不提供儲蓄。在最初的幾年里一個流程節點的 - 當它在高需求和生產量較低，每臺設備的成本實際上增加。

3. 32位執行的總是比8位快。雖然32位MCU以更高的時鐘頻率運行，他們的建筑，這是分層的，以方便更容易編碼，得到的方式，當只有幾位正在處理中。對于簡單的控制應用中，8位MCU更確定的，有更好的表現。

優化MCU

芯片廠商與8位產品線添加了任何知覺邊緣的32位MCU可能會在一個物聯網系統的外圍功能刪除。這種情況往往需要集成模擬外設的形式。其中一個例子是電容觸摸。雖然物聯網的應用程序通常被認為是機器對機器（M2M）的互動，人 - 機界面（HMI），也可以發揮顯著的作用。手持，人工操作的工業設備，玩具，游戲機，以及遙控器，以及控制面板白色產品諸如洗衣機，干衣機，烤箱，洗碗機和現在都提供了一個的IoT尺寸。電容式觸摸是一個突出的人機界面實現技術。通過整合一個10位的ADC，參考電壓，電荷定時電容數字轉換器，并且在一個8位微控制器的溫度傳感器，電容式感測的功能能夠以最優的成本來實現。 Silicon Labs的F97x MCU系列提供了這種技術的典范。該C8051F970-A-GM特征的子微安培（<1μA）喚醒觸摸平均電流，16位分辨率和100：1的動態范圍，支持按鈕，滑塊，車輪和電容式接近感應功能多達43個通道和多種掃描模式。圖2是針對C8051F97XX Silicon Labs的8位MCU系列的通用-框圖。

另一個MCU供應商，它集成了電容式感測外圍設備到他們的8位芯片是Mi??crochip的技術。它的PIC10F204系列包括PIC10F204T-I / OT。不同于基于8051的Silicon Labs公司的芯片，它有一個RISC架構，只有33條單字單周期（1微秒）的說明，除了程序分支，需要兩個周期。不同的方法來電容觸摸應用 - 仍采用8位MCU - 是提供軟件和配套硬件與通用MCU的工作創造一個電容感應系統。 Atmel公司的QTouch軟件庫可幫助設計人員實現電容式觸摸按鈕，滑塊和滾輪功能集成到它的通用8位AVR微控制器，如ATTINY5-TSHR。 QTouch軟件庫文件的每個設備，并支持不同數量的觸摸通道，實現了靈活性和效率的觸摸應用。通過選擇庫文件支撐所需信道的確切數目，開發者可以使用較少的RAM實現一個更加緊湊和有效的代碼。

電機控制

模擬外設使得8位MCU理想的物聯網應用的最后一個例子是電機控制。在智能家居，商用暖通空調系統，以及一些工業網絡，控制無刷直流電機的遠程值是越來越多地使用物聯網的應用空間。在此M2M應用時，處理用于選擇何時使用8位MCU是再次分割的問題。沒有太多的計算能力，需要簡單地旋轉馬達在這些相對簡單的應用。 Silicon Labs的C8051F850-C-GM說明了其創新的設計提高了8位MCU的電機控制性能的一個新的水平度。 Silicon Labs的芯片設計開始了以高速8051芯，使較細脈沖寬度調制（PWM），增強型電機控制效率，并為廣泛的電動機速度的執行更復雜的算法的能力。該F85x / 6X系列MCU還支持三個獨立的高分辨率PWM通道，帶內置過電流保護/故障檢測能力專門針對電機控制和電源等應用。也集成是一個12位的多路模擬 - 數字轉換器（ADC），兩個模擬比較器，可編程滯后和響應時間，和內部精密電壓基準。

結論

雖然對32位MCU的趨勢切入的4,8，和16位MCU的市場份額，較舊的芯片依然強勁在幾個市場和物聯網應用將在從8位極有可能受益芯片尤其如此。雖然一些MCU供應商幾乎已經放棄了舊的架構，少數是調整他們感興趣的方式來提供比32位的競爭對手更好的性能和功能。從這些優勢中受益有時被忽視，因為沒有理由認為32位MCU不能配置相同的模擬外設 - 和MCU供應商這樣做。為了識別8位MCU的優勢，設計工程師應劃分其系統，尋找在外圍，其中8位設備實際上提供更好的性能的地方。傳感器管理和電機控制都在物聯網的應用空間很好的例子。在許多情況下，他們需要沒有32位設備的三大核心功能。同樣如此用于汽車和工業應用中在MCU位于外圍。

審核編輯 黃宇