器件选型原则根据、常用单片机资源配置要点

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单片机的资源配置与调度相对简单，根据详细的官方指导，以及开发设计参考(各类开发板)步骤即可；
一、单片机内核
*不同的内核有不同的性能/功耗表现，按需选择；
*内核即代表某系列的单片机；
3 X" T* [, J7 A% j1、简单基础单片机内核： 51、STM8、AVR、PIC、S08、430；
  m, N) ?* P4 _2 [; f; X4 l2、ARM Cortex系列：Cortex-M0内核是低功耗的内核；
3、ARM全系列详解找arm官网。
. a; d" n- }) i6 T7 k4 c: a2 {4、两种逻辑电路集成器件：
    a、FPGA：基于门编程(altera、xilinux)；类似：SDAM  掉电不保存；
    b、cpld：基于块编程；类似：EEPRM FLASH 掉电保存；

2 B1 n2 W; f5 B7 p3 ^2 L: l二、单片机选型
*市面的产品基本都是围绕这几款单片机：51(低端)、ST(中端)、ARM(高端)；
1、单片机的性能；
2、单片机的自身资源是否满足项目需求，长远考虑后续的更新迭代(封装、功能)、系统升级和维护难度；
3 H8 w8 w: n" c% v7 Y    a、内存是否足够（储存常量数组、密码等数据）；
    b、I/O的数量充足；
    c、外设资源（RTC、IIC（硬件、模拟）、SPI、UART）;
3、开发周期：熟悉该类型单片机的硬件与软件，可用高级语言编写和调试；
5 T8 G! U& U8 i  N2 B; R& d& Y4、单片机的价格、货源、体积、封装；
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9 }( ~+ o4 {3 a& O$ j* o6 ]
三、单片机的资源配置要点
要点总结：
*单片虽然种类很多，但大同小异，掌握了产品的开发流程以及基本资源的配置方法，可以在任意平台上游刃有余；
" p1 ?7 B5 W2 h; h6 x1、涉及到多数据线、地址线的应用，尽量选择连续IO资源，这样效率会高点；
2、能够使用硬件资源的尽量使用硬件资源，提高工作效率；
9 W# R, s0 D% W* g0 J' C3、共用中断服务函数；
4、优化等级可以提高单片机运行速度？
/ f. s( ]6 L0 D5、VCAP引脚为了保证内部主调压器的电压稳定；
6、时钟的重要性-保证信号的同步进行（在信号上升沿或下降沿采样）；
7、mVpp   噪声波形幅度单位；
+ A+ ?; R- N6 b( g8、Vpp=Vpeak to peak 一个信号或电压源其最高和最低的电压波幅（差值）；
9、JTAG功能的GPIO引脚默认是第一功能是JTAG，想使用普通IO使用，必须先关闭JTAG接口功能；
7 a9 ~! R1 Z0 o$ x6 H10、程序字节对齐的作用：提高运行效率，在一些内存池操作时需要采用；  (面对一些旧式CPU，要求字节对齐);
11、底层驱动尽量参考官方，切勿随意更改，产生很多隐患；
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, `- R9 ]/ m* S) }3 ]8 `四、GPIO
*GPIO看似简单，但很多使用细节，注意掌握；
1、使用GPIO模式：
输入：弱上拉输入，浮空输入，消极（高阻态）输入；
+ E* g- b+ A: X3 m. l8 s输出：推挽输出，开漏输出；

9 j( \2 H, N- h" @2、真正的开漏脚：输出高电平相当于开关断开，需要外接上拉（优点：1）灌电流承受能力强；2）可以多个开漏脚连接实现线与）；适合做电流型驱动（20ma）；
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3、准双向口：可输出输入高低电平；

+ ?/ U- T- s* `# ?8 c7 j4、GPIO必须开启时钟，才可以配置；
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5、上下拉电阻
' C$ }+ n# i8 J! z3 y! B% p* S    a、单片机GPIO接上拉电阻的作用：与内部电阻并联，减少总电阻的阻值，从而使端口的电平升高，整体抬高端口的电位；
( F  ^8 Z! H# K* ^9 \( ?" p3 x5 G    b、单片机GPIO接下拉电阻的作用：与内部电阻串联，增加总电阻的阻值，从而使端口的电平降低，整体拉低端口的电位；

6、GPIO的低功耗处理：
- q6 i' w6 v4 \" g" @    a、空闲IO处理（悬空处理）；
    b、占用IO处理（上电开启、睡眠关闭）；
    c、中断唤醒IO处理（睡眠前开启/使能中断、唤醒前禁止中断（输入模式））；
    d、使用睡眠设置函数（例程）；

( y# Y' s: Y: I$ `# O( Z5 m7、IO口的高阻态问题
    a、数字电路概念，常用于总线的分时复用功能上（作断开作用）；
5 P$ p, G; ]- J    b、设置高阻态时相当于电阻无限大，该门电路放弃对输出端电路的控制；
/ ^/ A  F9 Y/ N; u3 R. |    c、设置高阻态输入，可降低功耗，以及对前级影响；
    d、高阻态与准双向口的区别
        1）可作模拟信号输出输入，悬空时电平随外界；
            *（配置因单片机的不用而不同，AVR无高阻态；NXP可直接读端口电平；先置1后配置）
% k& d% Z( `% C        2）准双向口只能做数字IO口输入输出，悬空时电平为1；
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8、中断配置
    *设置优先级之前必须关闭中断，否则会导致hard fault；
    a、外部低电平有效：配置下降沿触发，上拉模式；
    b、外部高电平有效： 配置上升沿触发，消极模式；
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五、ADC
  ~$ \% w1 z9 J) K1、AD满量程可能性：
! [1 P* m( j" t5 m) c& j( }      a、输入电压超过基准电压；
3 i$ i" u0 T' S- O  @      b、基准电压无输入或过低；
2、AD的满量程是参考电压；
8 n& q; C8 T# P0 K% ~3、采样率的选择（时钟分频、采用保持时间）；
/ Y! {8 D5 C: j  k+ }9 B4、DMA通道时可采用高速，中断采用低速；
6 T- f: s7 D4 d. d1 p" ]5、IO的选择（内部有上下拉）与配置模式（消极模式）；
8 B% q$ t; `- ^" F( H6、电路设计（尽量以最短的距离连接）；
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! }1 l6 j8 b+ S# `9 h* p) T六、IIC（半双工）
8 R2 I' n. e' C9 P5 H* K1、地址硬件移位，软件移位；
2、时序准确；
3、EEPROM发送256字节以上需要重新发送设备地址；
4、注意地址位数；
5、常用的一对多（寻地址）；
6、如果SCL/SDA是开漏脚，需要给加上拉电阻；
( y( G% J( k7 d' G0 _! @7、先配置GPIO，再使能时钟；（BUSY位的置位问题）；
8、硬件IIC开漏输出脚；
0 z* _/ H2 n0 w- b% L9、总线速率：有些支持100KHZ，有些支持400KHZ（10KHZ/1MHZ/3.4MH Z）；
10、ST系列的IIC网上评论：
' p" @- l) j4 E) e2 P/ }' K  `5 g0 p***大家都在聊IIC，我也来说说我的认为，硬件IIC在ST的设计中并无使用问题，但是存在使用便捷性问题，不知道大家是否研究过硬件IIC和模拟IIC，若从速率上比较，硬件肯定有优势，若从程序复杂度上分析，ST片子上反而是模拟的IIC比较简单，这是因为ST在IIC资源设计上有意规避了一些问题保证知识产权，引入了相当多功能位设定和事件配置，好处是通信很透明，不好的是和我们一般使用的习惯有出入，有的工程师弄了半天发现复杂度没有降低太多，索性还是用起了模拟方法，所以有的人就说ST有缺陷，实际不是缺陷，是你是否用得惯的问题。
七、SPI（全双工器件的多样性）
2 p; o: e" E5 g( Y1、三线（MOSI=MISO或无CS）与四线(标准)；
2、CPOL/CPHA模式，主与从相反的时钟信号（调试重点,不同设备必须操作在相同的模式下）；
5 a/ g9 G7 D! ^$ J1 A% `3 o/ D3、片选信号（低或高有效）
4、支持不同的字长；
5、只能收或发；
6、是否支持命令；
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STGing

选择适合产品使用的微处理器是一项艰巨的任务。
不仅要考虑许多技术因素，而且要考虑可能影响到项目成败的成本和交货时间等商业问题。

zhi_hui_zhou

在微控制器方面做任何决策时，硬件和软件工程师首先应设计出系统的高层结构、框图和流程图，只有到那时才有足够的信息开始对微控制器选型进行合理的决策。

jack_are

8位架构可以支撑这个应用吗？需要用16位的架构吗？或者要求32位的ARM内核？