在開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時(shí),其中一個(gè)選擇是將計(jì)算硬件基于微控制器,而不是微處理器MPU。
這兩種方法都有其吸引力,但通常它們將在不同的應(yīng)用中找到。通常,微控制器MCU可用于大小,低功耗和低成本是關(guān)鍵要求的應(yīng)用中。
MCU微控制器與微處理器的不同之處在于它在一個(gè)芯片內(nèi)包含整個(gè)處理引擎的更多元素。它將大多數(shù)處理引擎組件集成到單個(gè)芯片上可以減小尺寸和成本。這使得對數(shù)字控制甚至更多的設(shè)備和過程變得經(jīng)濟(jì)可行。此外,發(fā)現(xiàn)混合信號(hào)微控制器正在被越來越多地使用,集成了控制非數(shù)字電子系統(tǒng)所需的模擬組件。
微控制器基礎(chǔ)知識(shí)
微控制器包括單個(gè)芯片上的小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要元件。它們包含內(nèi)存,IO和CPU以及同一芯片。這大大減小了尺寸,使其成為小型嵌入式系統(tǒng)的理想選擇,但這意味著在性能和靈活性方面存在折衷。
由于微控制器通常用于低功耗和低處理應(yīng)用,一些微控制器可能只使用4位字,它們也可能以非常低的時(shí)鐘速率工作,大約10 kHz甚至更低以節(jié)省功耗。這意味著一些MCU可能只消耗一毫瓦左右,而且它們的睡眠消耗水平也可能只有幾納瓦。在規(guī)模的另一端,一些MCU可能需要更高的性能水平,并且可能具有更高的時(shí)鐘速度和功耗。
微控制器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
與任何系統(tǒng)方法的設(shè)備一樣,在進(jìn)行新設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮微控制器的各種優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)
成本更低,因?yàn)樘幚砥鞯脑S多元件都包含在一個(gè)芯片中,從而降低了芯片成本和電路板成本。
降低功耗。
將所有組件集成到一個(gè)芯片上使處理器能夠針對給定的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。
缺點(diǎn)
由于所有組件都集成在一個(gè)芯片中,因此靈活性較低。
性能有限,因?yàn)榇鎯?chǔ)器的大小受到芯片上可容納的內(nèi)容的限制。
MCU往往是特定于應(yīng)用的,因此選擇可能有限。