成为一名合格的IC芯片采购,免不了和芯片打交道。古人云:工欲善其事,必先利其器!
开发时,选用一款合适的主控芯片会使工作的后续展开更加顺利;反之,选择错误的芯片则使开发工作举步维艰,轻则加班加点、卷土重来、重选芯片、重构代码,重则延误交付,丢失工作。
所以花些时间,了解芯片的选型是很有必要的!
一、知名嵌入式芯片品牌介绍
先了解一下单片机的行业中目前比较知名的品牌。
国外有:瑞萨电子(Renesas) 、恩智浦(NXP)+飞思卡尔(Freescale)(后者被前者收购)、微芯科技(Microchip)+爱特梅尔(Atmel)(后者被前者收购) 、意法半导体(ST)、英飞凌(Infineon)、德州仪器(TI)、赛普拉斯(Cypress)、三星(Samsung)、东芝(Toshiba)、芯科(Silicon Laboratories) 等;
国内有:华大半导体电机控制MCU(热门型号:HC32M140)、兆易创新MCU(热门型号:GD32E230)、国民技术通用安全MCU(热门型号:N32G455系列)、中颖电子8051单片机(热门型号:SH79F0819)、复旦微电子智能电表MCU(热门型号:FM33A0xx系列)、芯旺32位车规级MCU(热门型号:KF32A156)、 极海半导体工业级MCU(热门型号:APM32系列)、中微半导体电机控制MCU (热门型号:CMS32M5710)等。
一款芯片在进入市场后,其生产厂商就需要及时更新它的技术手册,比如:芯片的数据手册、参考手册、勘误手册等。嵌入式工程师可以从芯片厂商的官网或CSDN、电子发烧友等技术论坛上获取相应的资料。
市场上芯片众多,鱼龙混杂,挑选芯片时,建议参考以下原则,避免出现选型出错。
二、芯片选型的主要原则
1. 满足技术指标,即需要考虑芯片本身的技术参数、资源配置,是否可用于实现项目要求的功能。
2. 普遍性,即选用芯片时优先选择市场使用率较高的、被广泛使用验证过的,尽量少使用冷门、偏门芯片,减少开发风险。
3. 采购可靠性,当需要大批量生产时,尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。同时也要从单片机的供货渠道、厂商信誉程序等角度,对单片机的生产厂家进行选择。
4. 可开发性,选用的单片机要有可靠的开发工具,很多主流的单片机厂商都有推出可供本家芯片使用的开发工具,从而缩短开发周期。因此芯片的所支持配套工具的多少也是一个重要因素。
5. 选择供货成本更低的芯片。
选型的首要原则就是芯片需要满足技术指标,其中比较重要的参数有以下几项:
A. IO引脚数目
需要在产品设计初期,预估使用的模块占用的IO引脚总数,同时考虑引脚余量以备之后的功能扩展。在同系列芯片中,引脚更多的芯片,一般价格也会更高,避免浪费也是很重要的。
B. 通信接口数量
产品使用的模块是否要求单片机包含指定的通信接口以及需求接口的数目,常用的通信接口,如:I2C接口、SPI接口、UART接口、8080接口、CAN接口、USB接口、以太网接口等。
C. A/D转换器、D/A转换器
ADC和DAC是产品开发中常用的模块,挑选芯片时需要考虑单片机是否有内部集成ADC、DAC。
D. 芯片的容量
考虑单片机的iROM和SRAM的大小是否满足工程需求。若项目需要运算或本地存储大量数据时,一定要考虑单片机容量或采用其他方案,如:外扩RAM或Flash芯片。
E. 芯片的主频
一般情况下,主频速度越快,程序运行越流畅。
了解选型的主要原则后,一起来学习下如何获取芯片的技术参数。
三、如何获取芯片的技术参数
笔者以最热门的单片机——STM32为例,讲解获取芯片技术参数的步骤。芯片具体型号选用STM32F103ZE。
一、下载数据手册
登录厂商官网
https://www.st.com/content/st_com/en.html
搜索芯片型号
在搜索框中输入STM32F103ZE
下载数据手册
不方便从官网下载手册的朋友也可以私信或者关注我司,获取包含示例在内的多款热门芯片的技术手册。
二、阅读芯片手册
打开文档,翻到首页,查看资源简介
此页可以看到STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE等芯片参数简介,
比如本款芯片包含USB接口、CAN接口,共有11个定时器,13个通信接口。
这页显示的是三类芯片的参数,如果想获取STM32F103ZE芯片的参数,还需要继续阅读手册。
翻到设备综述小节
找到文档的device overview
在此页面可以看到STM32F103
ZE的具体参数,芯片名称中的E表
示芯片的容量参数Flash为512KB
,结合上方表格,可以得到以下
汇总信息:
1. 此芯片的Flash大小为512KB,SRAM为64KB
2. 支持FSMC功能(灵活静态存储控制器,可驱动并口显示屏、
外扩RAM等)
3. 具有8个定时器(其中4个通用定时器,2个高级定时器,2个基本定时器)
4. 具有3个SPI接口,2个I2C接口,5个USART接口(异步串行),1个USB接口,1个CAN接口,1个SDIO接口
5. 具有112个IO引脚
6. 具有3个ADC,2个DAC
7. 芯片主频72MHz
8. 工作电压2.0~3.6V
三、确认是否满足项目需求
在完成上一步骤后,结合芯片的技术参数,确认是否符合项目需求。如果不符合,那就抓紧时间寻找下一个芯片吧。