市场很多产品的生产制作都需要用到MCU,像计算机、液晶游戏机、电动玩具等,这些产品会用到不同位数的MCU,如
8位MCU、16位MCU、32位MCU,现在市场要用到MCU太多了,对于不同位数的MCU,应该如何选择呢,接下来看看相关内容。
如何选择8位MCU和32位的MCU呢?8位和32位MCU仍是互补的,首先要了解什么样的应用适合MCU架构。
这篇文章比较了8位MCU和32位MCU的使用情况。而且,它也可以被用作如何选择这两个MCU架构。使用的示范是聚焦于ARM Cortex - M,Cortex-M对MCU的使用。这两种对于MCU供应商的产品组合中非常类似。由于8位MCU具有许多架构,因此很难将8位MCU进行类似比较。为了便于比较,我们嵌入了广泛使用和易于理解的8051架构,并得到了开发人员的支持。
MCU并不是一样的
在比较架构之前,注意不是MCU都是一样的,这一点很重要。如果将基于ARM Cortex - M 0 +处理器的现代MCU与30年前的8051mcu进行比较,8051mcu不会在性能比较中获胜。幸运的是,仍然有许多供应商继续投资8位处理器。在许多应用中,8位内核仍然可以弥补M 0 +或M 3内核的缺点,并且在某些方面甚至有更好的性能。
开发工具也很重要。现代嵌入式固件开发包括:全功能IDE、办公室架子固件库、丰富示例、完整评估和启动组件、简化硬件配置的助手应用、库管理,需要大量生产编程。当MCU拥有新的8位内核和开发环境时,这样的MCU通常会超过基于ARM皮层的同类MCU。
系统尺度
总的原则是,ARM Cortex - M内核适用于更大的系统规模,而8051的设备适用于更小的系统规模。根据系统所执行的任务,中型系统有2∽1∽。需要注意的是,在大多数情况下,外围设备的组合发挥着重要的作用。如果你需要3个UART、1台LCD控制器、4个时钟和2个ADC,你可能会在8 - bit MCU中找到这些外围设备。
易用性对成本和尺寸
如果你是中型系统,你可以使用任何架构来完成工作。你需要平衡的是ARM内核带来的使用便利性,或者8051的设备带来的成本和身体上的尺寸优势。ARM Cortex - M架构具有统一的存储映射模式,在常用的编译器中支持完整的C 99。这个架构对于描述固件来说非常简单。此外,还有一系列的库和第三方代码。当然,这个易用性的价格就是成本。易用性对于短时间的市场应用和不成熟的固件开发人员来说是非常复杂的重要因素。
8位组件在32位组件上有一些成本优势,但真正的差异在于成本水平。可以找到2kb / 512 b(flash/ ram)的小容量8位器件,而8kb / 2kb以下的32位器件比较罕见。在不需要大量资源的系统中,该范围的存储容量允许系统开发人员获得大幅降低成本的解决方案。因此,对成本非常敏感或只需要很小的存储容量的应用程序喜欢选择8051解析。
通常,8位装置还具有物理尺寸的优点。例如,MCU的32位QFN封装为4mm × 4mm,而基于8051个8位装置的QFN封装为2mm × 2mm。芯片级封装(CSP)的8位和32位架构之间的差异很小,但增加了成本并且难以组装。对于具有严格限制空间的应用,8051mcu通常需要满足限制条件。
公共代码和RAM效率
8051 MCU低成本的一个主要原因是它通常使用Flash和RAM比ARM Cortex - M内核更高效。这个可以减少资源实现系统。系统越大,冲击越小。
然而,8位存储资源的这一优点未必如此。在某些情况下,ARM内核比8051内核更高效或更高效。例如,32位操作需要一个ARM设备指令。而8051mcu需要多条8位指令。很明显,这段代码在ARM架构中运行效率很高。
当Flash/RAM/ RAM尺寸较小时,ARM架构的两个主要缺点是代码空间效率和RAM使用的可能性。一个是明显的问题是一般的代码空间效率,当ARM主要使用2位或4位指令时,8051主要使用1位、2位或3位指令。8051指令通常更小,然而,这一优点因花费更多时间的事实而减弱。ARM内核可以用8051的一条指令做更多的工作。实际上,指令宽度可以在8051生成适度的否定代码。
根据上述内容,8位MCU仍然可以为嵌入式开发人员提供很多功能。当开发人员开始设计时,确保他们能从工具包中使用正确的工具是很重要的。认为8051可能还是一个适合选择32位设备的设备,尽管它是卖给客户的,如果开发人员考虑一个小时,做出决定,他们的工作将会变得简单,后面的产品也会更好。