市場(chǎng)很多產(chǎn)品的生產(chǎn)制作都需要用到MCU，像計(jì)算機(jī)、液晶游戲機(jī)、電動(dòng)玩具等，這些產(chǎn)品會(huì)用到不同位數(shù)的MCU，如
8位MCU、16位MCU、32位MCU，現(xiàn)在市場(chǎng)要用到MCU太多了，對(duì)于不同位數(shù)的MCU，應(yīng)該如何選擇呢，接下來(lái)看看相關(guān)內(nèi)容。
如何選擇8位MCU和32位的MCU呢？8位和32位MCU仍是互補(bǔ)的，首先要了解什么樣的應(yīng)用適合MCU架構(gòu)。
這篇文章比較了8位MCU和32位MCU的使用情況。而且，它也可以被用作如何選擇這兩個(gè)MCU架構(gòu)。使用的示范是聚焦于ARM Cortex - M，Cortex-M對(duì)MCU的使用。這兩種對(duì)于MCU供應(yīng)商的產(chǎn)品組合中非常類(lèi)似。由于8位MCU具有許多架構(gòu)，因此很難將8位MCU進(jìn)行類(lèi)似比較。為了便于比較，我們嵌入了廣泛使用和易于理解的8051架構(gòu)，并得到了開(kāi)發(fā)人員的支持。
MCU并不是一樣的
在比較架構(gòu)之前，注意不是MCU都是一樣的，這一點(diǎn)很重要。如果將基于ARM Cortex - M 0 +處理器的現(xiàn)代MCU與30年前的8051mcu進(jìn)行比較，8051mcu不會(huì)在性能比較中獲勝。幸運(yùn)的是，仍然有許多供應(yīng)商繼續(xù)投資8位處理器。在許多應(yīng)用中，8位內(nèi)核仍然可以彌補(bǔ)M 0 +或M 3內(nèi)核的缺點(diǎn)，并且在某些方面甚至有更好的性能。
開(kāi)發(fā)工具也很重要?，F(xiàn)代嵌入式固件開(kāi)發(fā)包括:全功能IDE、辦公室架子固件庫(kù)、豐富示例、完整評(píng)估和啟動(dòng)組件、簡(jiǎn)化硬件配置的助手應(yīng)用、庫(kù)管理，需要大量生產(chǎn)編程。當(dāng)MCU擁有新的8位內(nèi)核和開(kāi)發(fā)環(huán)境時(shí)，這樣的MCU通常會(huì)超過(guò)基于ARM皮層的同類(lèi)MCU。
系統(tǒng)尺度
總的原則是，ARM Cortex - M內(nèi)核適用于更大的系統(tǒng)規(guī)模，而8051的設(shè)備適用于更小的系統(tǒng)規(guī)模。根據(jù)系統(tǒng)所執(zhí)行的任務(wù)，中型系統(tǒng)有2∽1∽。需要注意的是，在大多數(shù)情況下，外圍設(shè)備的組合發(fā)揮著重要的作用。如果你需要3個(gè)UART、1臺(tái)LCD控制器、4個(gè)時(shí)鐘和2個(gè)ADC，你可能會(huì)在8 - bit MCU中找到這些外圍設(shè)備。
易用性對(duì)成本和尺寸
如果你是中型系統(tǒng)，你可以使用任何架構(gòu)來(lái)完成工作。你需要平衡的是ARM內(nèi)核帶來(lái)的使用便利性，或者8051的設(shè)備帶來(lái)的成本和身體上的尺寸優(yōu)勢(shì)。ARM Cortex - M架構(gòu)具有統(tǒng)一的存儲(chǔ)映射模式，在常用的編譯器中支持完整的C 99。這個(gè)架構(gòu)對(duì)于描述固件來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單。此外，還有一系列的庫(kù)和第三方代碼。當(dāng)然，這個(gè)易用性的價(jià)格就是成本。易用性對(duì)于短時(shí)間的市場(chǎng)應(yīng)用和不成熟的固件開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)是非常復(fù)雜的重要因素。
8位組件在32位組件上有一些成本優(yōu)勢(shì)，但真正的差異在于成本水平?？梢哉业?kb / 512 b(flash/ ram)的小容量8位器件，而8kb / 2kb以下的32位器件比較罕見(jiàn)。在不需要大量資源的系統(tǒng)中，該范圍的存儲(chǔ)容量允許系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員獲得大幅降低成本的解決方案。因此，對(duì)成本非常敏感或只需要很小的存儲(chǔ)容量的應(yīng)用程序喜歡選擇8051解析。
通常，8位裝置還具有物理尺寸的優(yōu)點(diǎn)。例如，MCU的32位QFN封裝為4mm × 4mm，而基于8051個(gè)8位裝置的QFN封裝為2mm × 2mm。芯片級(jí)封裝(CSP)的8位和32位架構(gòu)之間的差異很小，但增加了成本并且難以組裝。對(duì)于具有嚴(yán)格限制空間的應(yīng)用，8051mcu通常需要滿足限制條件。
公共代碼和RAM效率
8051 MCU低成本的一個(gè)主要原因是它通常使用Flash和RAM比ARM Cortex - M內(nèi)核更高效。這個(gè)可以減少資源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)越大，沖擊越小。
然而，8位存儲(chǔ)資源的這一優(yōu)點(diǎn)未必如此。在某些情況下，ARM內(nèi)核比8051內(nèi)核更高效或更高效。例如，32位操作需要一個(gè)ARM設(shè)備指令。而8051mcu需要多條8位指令。很明顯，這段代碼在ARM架構(gòu)中運(yùn)行效率很高。
當(dāng)Flash/RAM/ RAM尺寸較小時(shí)，ARM架構(gòu)的兩個(gè)主要缺點(diǎn)是代碼空間效率和RAM使用的可能性。一個(gè)是明顯的問(wèn)題是一般的代碼空間效率，當(dāng)ARM主要使用2位或4位指令時(shí)，8051主要使用1位、2位或3位指令。8051指令通常更小，然而，這一優(yōu)點(diǎn)因花費(fèi)更多時(shí)間的事實(shí)而減弱。ARM內(nèi)核可以用8051的一條指令做更多的工作。實(shí)際上，指令寬度可以在8051生成適度的否定代碼。
根據(jù)上述內(nèi)容，8位MCU仍然可以為嵌入式開(kāi)發(fā)人員提供很多功能。當(dāng)開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，確保他們能從工具包中使用正確的工具是很重要的。認(rèn)為8051可能還是一個(gè)適合選擇32位設(shè)備的設(shè)備，盡管它是賣(mài)給客戶的，如果開(kāi)發(fā)人員考慮一個(gè)小時(shí)，做出決定，他們的工作將會(huì)變得簡(jiǎn)單，后面的產(chǎn)品也會(huì)更好。
