关于MCU之选型,你需要了解的那些细节

你知道MCU之选型不得不知的那些事儿吗?MCU换言之,可以理解为单片机 。MCU所应用的场景:一般只要稍微有点UI电器,所以我们身边无处所在都是单片机的影子 。MCU可以比喻成人体的心脏,是最为重要的核心部分 。所以MCU的选型工作是非常非常重要的工作,如果不小心选错,对于整个电路而言就要做个大手术一样严重 。本文通过以下几方面进行探讨MCU选型问题,各位感兴趣可以一起聊聊~
1)MCU初步筛选
MCU初步筛选是时,最好是软件工程师和硬件工程师以及器件工程师一起讨论,硬件工程师所需各类端口的大致数量,产品要实现的功能,应用环境等等 。软件工程师根据这些信息选出三四款合适的芯片,然后元器件工程师根据芯片的成本,交期,品质等信息最终选定一款MCU.
在这个过程当中,硬件工程师提供一份各类端口的数量清单,软件工程师需提供一份MCU引脚分配图表,以供硬件工程师使用 。
2)普通I/O口
上拉、下拉电阻的选择,通常可以选择1K~1MΩ之间的电阻,封装可以根据产品的尺寸,以及端口的电流值选择0201,0402,0603,或0805的封装 。如端口用的是内部上拉或下拉电阻,电阻值通常是几百欧,在低功耗的产品中尽量不要使用 。
输入输出电压的高电平通常就是电源电压,低电压通常就是0V 。对于输入口来说,如果高低,电压不分明,需做整形后再提供给输入口,输入到输入口的信号电流值不能超过输入口所能承受的电流范围;对于输出口来说,小功率的负载,尽量是选用低电平驱动 。一般情况下,负载电流值在10毫安以下的,可以用输出口直接驱动;负载电流值在10毫安到100毫安之间的,需加一级驱动电路;驱动更大功率的负载时,负载与MCU之间去加隔离电路 。
3)器件等级
根据产品的类别及其应用环境,选择MCU的等级,工作温度范围 。如产品用于汽车类产品,尽可能地使用汽车级芯片,工作温度范围-40度到125度 。根据产品销售地,选择认证范围,如CCC认证,UL认证 。
4)ADC转换
根据产品的实际需要,选择合适的精度,转换时间 。进行模数转换时,去做适度的整形 。如输入信号非常微弱,可以对信号进行放大;如输入信号电平与输入端口的电平不匹配,需做电平转换 。
5)存储空间
根据产品功能,电路板的尺寸,软件代码的长短,选择合适的存储容量 。如需外置存储,软件组需提前说明,以便PCB板预留空间 。
随着电子产品复杂度越来越高,扩大存储容量与采用flash存储是大的趋势 。扩大存储容量,硬件工程师可以赋予产品更多的附加功能,同时给后续的升级维护带来便利 。掉电保护数据和对产品快速编程的需求,以推动产品采用flash存储 。flash芯片长期来看,单价会持续下跌的 。
6)移植性
如果考虑从旧的平台移植程序过来,就要考虑MCU之间的可移植性 。
7)低功耗
越来越多的移动电子产品出现,推动MCU也快速地向低功耗方向发展 。低功耗不仅仅是为了省电,更是是为了降低电源模块以及散热模组的成本 。随着电流的降低,电磁干扰和热噪声也大幅度地降低了 。
上拉下拉电阻也有功耗,如对单一的信号进行上拉或下拉,电流也就是几个微安到几十微安之间,但是对于一个被驱动了的信号进行上拉和下拉,电流能达到几十毫安 。
闲置不用的端口,尽量不要悬空 。如果悬空,外界的干扰可能在这些端口形成反复的震荡信号,MOS工艺芯片的功耗主要取决于门电路的翻转次数 。
8)成本和交期
很多8位和16位及32位MCU,价差已降至将近几美分,需结合产品实际情况选取合适的MCU.
MCU选定后,后续很多新项目也会用这一系列MCU,因此在做MCU选项时一定要调查清楚供应商是否长期生产该系列的芯片,有几家生产工厂 。在我们的客户所在地,该供应商是否有强大的售后服务团队 。
对MCU进行试验验证,确保产品的低失效率,因为高失效率率意味着更高的成本 。调查统计各MCU及其供应商的口碑 。
9)其它功能
【关于MCU之选型,你需要了解的那些细节】 将更多的其它功能集成到MCU是大的趋势 。如DSP功能,上电复位,低电压检测功能 。应调查清楚所选这一系列MCU现在及未来可集成哪些功能模块,为后续新产品的设计开发做准备 。对于MCU,在已批量生产后轻易不要做替代动作,MCU的替代需做各种严格的测试验证,成本较高 。以上就是MCU之选型不得不知的那些事儿解析,希望能给大家帮助 。

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