技巧和窍门–选择微控制器的10个步骤(2017)

开发人员为其嵌入式系统选择微控制器的方式正在发生巨大变化。传统上,开发人员首先关注硬件,然后考虑软件。以这种方式选择微控制器今天将导致失败。如果开发人员要成功为其应用选择正确的微控制器,则需要遵循几个新步骤。这些步骤与我在EDN.com上撰写的步骤完全不同 “选择微控制器的10个步骤”。让’s详细查看每个步骤。

第1步–创建软件组件列表

任何开发团队在开始选择微控制器时应采取的第一步是创建软件组件列表。软件是当今产品的主要驱动因素和与众不同之处,而这正是开发人员必须开始的地方。检查所需的软件组件可以使开发人员感到

  • 需要多少软件
  • 该软件将如何交互
  • 他们需要什么才能明智地寻找微控制器功能
  • 他们是否可以摆脱裸机解决方案或是否需要RTOS
  • 软件复杂度
  • 可能出现潜在整合问题的地方

由于软件是主要因素,因此我们想确定我们需要的软件,然后找出确定支持软件需求的硬件的方法。

第2步–识别匹配的嵌入式软件平台

有了软件组件列表后,开发人员需要开始检查市场上可满足组件列表需求的可用软件框架。例如,从软件列表中,开发人员可以确定他们是否应该考虑基于Linux的解决方案,还是需要使用RTOS。一旦确定了这一点,他们就可以开始研究最快的成功途径。

对于使用微控制器的开发人员,最先寻找软件平台的地方是微控制器供应商。例如,开发人员可能会考虑使用瑞萨协同平台,ST Micro STM32CubeMx和HAL框架,或者他们首选的微控制器供应商。我总是建议客户检查至少三个不同的供应商,并比较他们的软件产品。我什至建议开发人员将目光投向芯片供应商,而不是SEGGER或HCC Embedded甚至Electric Imp等软件组件提供商。

已经集成并且可以立即使用的软件框架可以极大地缩短产品上市时间,并减少开发人员花费在调试系统上的时间。当开发人员尝试自己完成所有操作或尝试集成来自不同来源的堆栈时,就保证了长时间的调试会话。

第三步–检查生态系统

并非每个嵌入式软件平台都是一样的。每个平台都有其优势,劣势和所服务的目标市场。在这个阶段’开始研究围绕软件的生态系统并确定它是否是重要的:

  • 良好的支持
  • 有一个充满活力的社区
  • 由多个工具链支持
  • 包含分析软件,例如静态和动态分析器
  • 正在改善
  • 拥有良好的记录
  • 符合预算和质量要求

在研究了这些因素之后,开发人员将能够确定哪个平台最能满足其软件需求。

步骤4–选择软件平台

在某个时候,贸易研究和比较需要结束,并且需要做出决定。评估阶段一旦开始,就可以随时更改决策,但是我们需要从某个地方开始。选择最能满足需求的软件平台,然后继续下一步。

步骤5–列出所需的硬件接口

创建或使用现有的硬件框图来定义微控制器将需要支持的所有外部接口。有两种一般类型的接口需要列出。首先是通信接口。这些是外围设备,例如

  • USB
  • I2C
  • SPI
  • 串口
  • Modbus
  • 等等

如果应用程序需要USB或某种形式的以太网,请特别注意。这些接口极大地影响了微控制器需要支持多少程序空间。

接口的第二种类型是数字输入和输出,模数输入,PWM等。这两种接口类型的组合将决定微控制器所需的引脚数。使用这些列表,可以轻松地在您最喜欢的分销商网站上搜索与所选软件平台支持的这些参数相匹配的微控制器。

步骤#6–估算闪存和RAM需求

闪存和RAM是任何微控制器的两个非常关键的组件,它们将由软件列表决定。估计代码空间和RAM要求可能很困难,但是一些供应商开始在其软件平台数据表中提供典型值。例如,瑞萨电子将这些数字包括在 协同平台数据表 这可以帮助指导开发人员至少寻找什么。

毫无疑问,确保程序空间或变量空间不会用完。选择具有太​​多这些功能的零件要远远不够。结束设计并发现您需要110%的功能或需要裁剪的功能不会很快实现。毕竟,您总是可以从更多开始,然后再移至同一芯片系列中更受限制的零件进行生产。别忘了为功能更新和下一个版本留出空间!它将在将来节省许多麻烦。

步骤#7–开始搜索软件平台支持的微控制器

现在,可以更好地了解微控制器所需的功能是什么了,搜索就可以开始了!微控制器供应商(例如Arrow,Avnet,Future Electronics或类似公司)可能是一个不错的起点。与FAE讨论您的应用程序和要求,通常他们可以将您引导到最先进的并且满足要求的新零件。请记住,那时它们可能会给他们施加压力,以推动某个系列的微控制器!

步骤#8–检查并验证零件可用性

有了潜在零件清单,现在是开始检查零件可用性的好时机。要记住的一些事情是

  • 该零件的交货时间是多少?
  • 他们是在多个分销商处保留库存,还是有6至12周的交货时间?
  • 您对可用性有什么要求?

您不希望遇到大订单,而必须等待三个月才能完成订单。接下来是一个问题,即该零件有多新,以及在产品生命周期内是否会出现。如果您的产品将使用10年左右,那么您需要找到制造商保证仍将在10年内制造的零件。

步骤#9–订购开发套件并下载所有必需的软件

选择新的微控制器的最佳部分之一就是找到一个开发套件,以玩耍并学习控制器的内部工作原理。一旦工程师对要使用的零件定了心,就应该研究可用的开发套件。如果没有开发工具包,那么选择的零件很可能不是一个好的选择,他们应该退后几步,找到一个更好的零件。如今,大多数开发套件的价格都在100美元以下。他们唯一花费更多的时间是,如果他们在板上集成了更昂贵的功能,例如LCD’和扩展连接器。

步骤#10–评估软件,硬件并做出最终决定

即使选择了软件平台和微控制器,也不会一成不变。通常,开发套件会在第一个原型硬件出现之前就出现。通过建立测试电路并将其与微控制器接口来利用。选择高风险零件,并让他们在开发套件上工作。可能是因为您发现您认为工作良好的部件存在一些无法预料的问题,将迫使选择其他微控制器。

尽快开始集成预构建的软件组件,并确保它们符合其声誉和数据表。开发人员应该能够在几周内确定软件平台是否过于繁琐并赢得了竞争。’不能满足他们的要求。如果是这种情况,可能是时候尝试列表中的另一个平台和微控制器了。

结论

选择微控制器不再仅仅是硬件。做出决定的主要因素是软件。由于有如此多的设备连接到Internet或需要较短的开发周期,因此开发人员需要专注于使用可立即使用的软件。花数周或数月在系统中集成新组件的日子已经一去不复返了。可以成功利用现有软件平台的团队将获得成功,而那些被困在硬件上的老家伙将被甩在后面。

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。 必需的地方已做标记 *

该网站使用Akismet减少垃圾邮件。 了解如何处理您的评论数据.