微处理器选型

芯片选型微控制器是移动机器人运动控制系统的核心，它的选择直接决定了整个机器人运动系统的性能和开发方式。

目前，国内外移动机器人平台采用的微控制器有多种，主要有8/16位单片机和数字信号处理器DSP两大类型。

采用8/16位单片机，控制系统设计制作简单，硬件开发周期短，但数据处理能力不强，需要借助外加器件如计数器、PID调节器和PWM产生器等，系统的稳定性不是很强，系统控制板的结构尺寸也比较大。

DSP具有数据处理能力强、速度快等特点，且体积比较小，有利于电路板布局，但DSP在中断处理、位处理或逻辑操作方面不如单片机，资料相对较少，芯片价格和相应的开发套件比较昂贵，专用性比较强，通用性比较弱。

与DSP具有同等性能的ARM微处理器资源丰富，具有很强的通用性，以其高速度、高性能低价格、低功耗等优点而广泛应用于各个领域。

ARM本身是32位处理器，但是集成了16位的Thumb指令集，这使得ARM可以代替16位的处理器使用，同时具有32位处理器的速度，用单片机和DSP实现的系统，ARM都可以实现。

ARM还集成了丰富的片内外设资源，利用自身资源不必增加外围器件就可以实现控制所要求的功能，同时使得机器人控制板的结构尺寸可以做的很小。

另外，利用ARM处理器设计的嵌入式系统还具有非常好的移植性，这是其他处理器所不具备的特点。

考虑到这些因素，本课题决定选择以ARM为核心的微处理器作为机器人底层运动控制芯片。

然而，ARM微处理器有几十种架构，几十个芯片生产厂家以及各种各样的内部功能配置，因此开发时需要对芯片做一些对比分析，芯片选型时主要考虑以下几个因素:1.ARM微处理器内核的选择不同的内核，适用于不同的应用领域。

如ARM7内核没有MMU，而ARM9内核有MMU。

由于uCLinux等不需要MMU单位，因而可以在ARM7上运行，相反，嵌入式Linux具有MMU，因而可以在ARM9上运行。

2.系统的工作频率系统的工作频率很大程度上决定了系统处理任务的能力。

mcu选型的注意事项MCU（Microcontroller Unit）是一种集成了处理器核心、内存、输入输出接口和定时器等功能的微型计算机系统。

在选择MCU时，有一些注意事项需要考虑，以确保选型的准确性和合适性。

本文将介绍一些选择MCU的注意事项。

考虑应用需求。

在选择MCU之前，需要明确应用的需求和目标。

例如，需要确定所需的计算处理能力、存储容量、通信接口、功耗要求等。

这些需求将直接影响MCU的选型。

考虑处理器核心类型。

MCU的处理器核心类型有多种选择，如ARM、MIPS、AVR等。

不同的处理器核心具有不同的特性和优势，例如ARM处理器核心在处理性能和能耗方面具有优势，而AVR处理器核心则在低功耗和成本方面较为突出。

因此，在选择MCU时，需要根据应用需求和处理器核心的特性进行权衡和选择。

第三，考虑存储容量和存储类型。

MCU的存储容量通常包括程序存储器（Flash）和数据存储器（RAM）。

程序存储器用于存储代码和程序，而数据存储器用于存储变量和数据。

在选择MCU时，需要根据应用的代码和数据大小确定所需的存储容量，并考虑存储器类型（如闪存、EEPROM等）对应用的影响。

第四，考虑通信接口和外设功能。

MCU通常具有多种通信接口，如UART、SPI、I2C等，用于与外部设备进行数据交互。

此外，MCU还可集成多种外设功能，如模数转换器（ADC）、定时器、PWM等。

在选择MCU时，需要根据应用需求确定所需的通信接口和外设功能，并确保MCU具备相应的硬件支持。

第五，考虑功耗要求。

不同的应用对功耗的要求不同，有些应用对低功耗要求较高，而有些应用对功耗要求则相对较低。

在选择MCU 时，需要根据应用的功耗要求选择合适的MCU，并考虑MCU的功耗管理功能是否满足应用需求。

第六，考虑开发工具和生态系统支持。

选择一款MCU后，需要考虑其相关的开发工具和生态系统支持。

开发工具包括编译器、调试器、仿真器等，而生态系统支持则包括开发文档、代码示例、社区支持等。

芯片选型手册芯片选型手册在电子产品设计中，芯片的选型是非常重要的一环。

一个合适的芯片选择不仅可以提高产品的性能和稳定性，还能够降低产品的成本和时间开发成本。

因此，合理选择芯片是产品设计中的关键一步。

下面是一个1000字的芯片选型手册，旨在帮助初学者和经验丰富的设计师选择适合他们的芯片。

1. 需求分析：首先，需要明确产品的功能需求和性能要求。

例如，产品需要什么样的处理能力、存储容量和外设接口等等。

根据这些需求，可以确定芯片的一些基本参数。

2. 芯片类型选择：根据具体的需求，可以选择不同类型的芯片，例如微控制器（MCU）、微处理器（MPU）和数字信号处理器（DSP）等。

不同类型的芯片具有不同的特点和应用领域，需要根据产品需求选择最合适的芯片类型。

3. 主要参数选择：在确定芯片类型后，需要进一步选择芯片的主要参数。

例如，对于MCU来说，需要选择适当的处理器核心、工作频率、存储容量和外设接口等。

对于MPU和DSP来说，需要选择适当的处理器核心、主频、存储容量和硬件加速器等。

4. 芯片供应商选择：在确定芯片的主要参数后，可以选择合适的芯片供应商。

供应商的信誉、技术支持和售后服务等都是选择供应商的考虑因素。

还可以参考其他用户的评价和推荐。

5. 芯片评估：在最终选择芯片之前，可以进行一些芯片的评估工作。

例如，可以使用评估板进行软硬件开发和测试，评估芯片的性能和稳定性。

还可以参考一些专业评估报告，评估芯片的技术能力和应用优势。

6. 成本和供货周期考虑：在选择芯片时，还需要考虑成本和供货周期等因素。

精确的成本估算和供货周期预测可以帮助降低产品的成本和提前规划生产计划。

7. 功耗和封装选择：最后，还需要考虑芯片的功耗和封装类型。

低功耗设计可以延长产品的电池寿命和减少散热问题。

合适的封装类型可以方便产品的布局和组装。

总结：芯片选型是产品设计中至关重要的一步，需要根据产品的需求和性能要求选择适合的芯片类型和主要参数。

选择合适的芯片供应商、进行芯片评估和考虑成本和供货周期等因素都是芯片选型的重要考虑因素。

嵌入式微处理器选型的考虑因素要选好一款处理器，要考虑的因素很多，不单单是纯粹的硬件接口，还需要考虑相关的操作系统、配套的、仿真器，以及工程师的经验和软件支持情况等。

微处理器选型是否得当，将决定项目成败。

当然，并不是说选好微处理器, 就意味着成功，因为项目的成败取决于许多因素;但可以肯定的一点是，微处理器选型不当，将会给项目带来无限的烦恼，甚至导致项目的流产。

1嵌入式微处理器选型的考虑因素在产品开发中，作为核心芯片的微处理器，其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望，因为它的资源越丰富、自带功能越强大，产品开发周期就越短，项目成功率就越高。

但是，任何一款微处理器都不可能尽善尽美，满足每个用户的需要，所以这就涉及选型的问题。

(1)应用领域一个产品的功能、性能一旦定制下来，其所在的应用领域也随之确定。

应用领域的确定将缩小选型的范围，例如：领域产品的工作条件通常比较苛刻，因此对芯片的工作温度通常是宽温的，这样就得选择工业级的芯片，民用级的就被排除在外。

目前，比较常见的应用领域分类有航天航空、通信、计算机、工业控制、医疗系统、、等。

(2)自带资源经常会看到或听到这样的问题：主频是多少?有无内置的以太网MAC?有多少个I/O 口？自带哪些接口？支持在线仿真吗?是否支持OS,能支持哪些OS?是否有外部存储接口？……以上都涉及芯片资源的问题，微处理器自带什么样的资源是选型的一个重要考虑因素。

芯片自带资源越接近产品的需求，产品开发相对就越简单。

(3)可扩展资源硬件平台要支持OS、RAM和ROM,对资源的要求就比较高。

芯片一般都有内置RAM和ROM,但其容量一般都很小，内置512 KB就算很大了，但是运行OS 一般都是兆级以上。

这就要求芯片可扩展存储器。

⑷功耗单看“功耗”是一个较为抽象的名词。

这里举几个形象的例子：①夏天使用空调时，家里的电费会猛增。

这是因为空调是高功耗的家用电器，这时人们会想，“要是空调能像日光灯那样省电就好了”。

常用嵌入式处理器的比较与选型嵌入式处理器的种类：∙嵌入式微控制器∙嵌入式微处理器∙嵌入式DSP处理器∙嵌入式片上系统（SOC）∙FPGA处理器嵌入式微处理器的主要类别：Power PC, 68000, MIPS, ARMARM, MIPS, Power PC的比较（摘自某论坛）：“ARM面向的低端消费类市场，拼的是功耗；PowerPC面向的是中高端市场，比的是性能，好像还没看到谁的手机是PowerPC 的，也没有看到谁家企业级以上的交换机是用ARM做的。

如果说ARM跟MIPS有得比拼倒还现实些。

”“ARM跟MIPS有相同的定位，MIPS也有很多用于消费电子的处理器。

”“MIPS的主要立足点是性能，而ARM好象更多是偏向于低功耗。

”“很多SOC的核都是MIPS的，比如有无线AP的SOC就是用MIPS的。

”“ARM 和PowerPC 在功能和层次上有较大差别，面向的领域不同，但是Power作为一种体系结构也开始向嵌入式领域扩散了，IBM，Freescale等公司为首成立的PowerPC联盟就开始做这方面的工作，但是我看PowerPC 的结构在尤其在功耗方面的束缚可能导致其在嵌入式领域没有如ARM那样大的伸缩性。

MIPS则在很多方面和ARM正面竞争，在性能方面互有优劣。

单纯从处理器体系结构的角度来讲，他们只有设计理念的差别，没有好坏的区别。

”“PowerPC在是嵌入式领域的应用也是在中高端的吧，不在消费领域，比如企业级以上的交换机，大机架上铲平，对功耗应该是考虑次要的，这类产品都是由单独的AC/DC的电源，而且机箱中一般都有风扇。

所以功耗应该不是问题。

而MIPS的嵌入产品，既有面向高端的,比如Cavium的MIPS多核处理器，携带2-4个1Giga的以太控制器，也有消费类的,如基于MIPS4K 核的SOC。

我知道的ARM都是面向消费电子的，不知道是否也有高端的。

”ARM在消费品领域的优势非常明显，如此流行的原因我认为有三个方面：1.价格便宜2.配套IP完备3.集成使用方便至于性能和低功耗方面，ARM要弱于PowerPC。