成為一名合格的IC芯片采購,免不了和芯片打交道。古人云:工欲善其事,必先利其器!
開發時,選用一款合適的主控芯片會使工作的后續展開更加順利;反之,選擇錯誤的芯片則使開發工作舉步維艱,輕則加班加點、卷土重來、重選芯片、重構代碼,重則延誤交付,丟失工作。
所以花些時間,了解芯片的選型是很有必要的!
一、知名嵌入式芯片品牌介紹
先了解一下單片機的行業中目前比較知名的品牌。
國外有:瑞薩電子(Renesas) 、恩智浦(NXP)+飛思卡爾(Freescale)(后者被前者收購)、微芯科技(Microchip)+愛特梅爾(Atmel)(后者被前者收購) 、意法半導體(ST)、英飛凌(Infineon)、德州儀器(TI)、賽普拉斯(Cypress)、三星(Samsung)、東芝(Toshiba)、芯科(Silicon Laboratories) 等;
國內有:華大半導體電機控制MCU(熱門型號:HC32M140)、兆易創新MCU(熱門型號:GD32E230)、國民技術通用安全MCU(熱門型號:N32G455系列)、中穎電子8051單片機(熱門型號:SH79F0819)、復旦微電子智能電表MCU(熱門型號:FM33A0xx系列)、芯旺32位車規級MCU(熱門型號:KF32A156)、 極海半導體工業級MCU(熱門型號:APM32系列)、中微半導體電機控制MCU (熱門型號:CMS32M5710)等。
一款芯片在進入市場后,其生產廠商就需要及時更新它的技術手冊,比如:芯片的數據手冊、參考手冊、勘誤手冊等。嵌入式工程師可以從芯片廠商的官網或CSDN、電子發燒友等技術論壇上獲取相應的資料。
市場上芯片眾多,魚龍混雜,挑選芯片時,建議參考以下原則,避免出現選型出錯。
二、芯片選型的主要原則
1. 滿足技術指標,即需要考慮芯片本身的技術參數、資源配置,是否可用于實現項目要求的功能。
2. 普遍性,即選用芯片時優先選擇市場使用率較高的、被廣泛使用驗證過的,盡量少使用冷門、偏門芯片,減少開發風險。
3. 采購可靠性,當需要大批量生產時,盡量選擇容易買到、供貨周期短的元器件。同時也要從單片機的供貨渠道、廠商信譽程序等角度,對單片機的生產廠家進行選擇。
4. 可開發性,選用的單片機要有可靠的開發工具,很多主流的單片機廠商都有推出可供本家芯片使用的開發工具,從而縮短開發周期。因此芯片的所支持配套工具的多少也是一個重要因素。
5. 選擇供貨成本更低的芯片。
選型的首要原則就是芯片需要滿足技術指標,其中比較重要的參數有以下幾項:
A. IO引腳數目
需要在產品設計初期,預估使用的模塊占用的IO引腳總數,同時考慮引腳余量以備之后的功能擴展。在同系列芯片中,引腳更多的芯片,一般價格也會更高,避免浪費也是很重要的。
B. 通信接口數量
產品使用的模塊是否要求單片機包含指定的通信接口以及需求接口的數目,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、以太網接口等。
C. A/D轉換器、D/A轉換器
ADC和DAC是產品開發中常用的模塊,挑選芯片時需要考慮單片機是否有內部集成ADC、DAC。
D. 芯片的容量
考慮單片機的iROM和SRAM的大小是否滿足工程需求。若項目需要運算或本地存儲大量數據時,一定要考慮單片機容量或采用其他方案,如:外擴RAM或Flash芯片。
E. 芯片的主頻
一般情況下,主頻速度越快,程序運行越流暢。
了解選型的主要原則后,一起來學習下如何獲取芯片的技術參數。
三、如何獲取芯片的技術參數
筆者以最熱門的單片機——STM32為例,講解獲取芯片技術參數的步驟。芯片具體型號選用STM32F103ZE。
一、下載數據手冊
登錄廠商官網
https://www.st.com/content/st_com/en.html
搜索芯片型號
在搜索框中輸入STM32F103ZE


下載數據手冊

不方便從官網下載手冊的朋友也可以私信或者關注我司,獲取包含示例在內的多款熱門芯片的技術手冊。
二、閱讀芯片手冊
打開文檔,翻到首頁,查看資源簡介

此頁可以看到STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE等芯片參數簡介,
比如本款芯片包含USB接口、CAN接口,共有11個定時器,13個通信接口。
這頁顯示的是三類芯片的參數,如果想獲取STM32F103ZE芯片的參數,還需要繼續閱讀手冊。
翻到設備綜述小節
找到文檔的device overview

在此頁面可以看到STM32F103
ZE的具體參數,芯片名稱中的E表
示芯片的容量參數Flash為512KB
,結合上方表格,可以得到以下
匯總信息:
1. 此芯片的Flash大小為512KB,SRAM為64KB
2. 支持FSMC功能(靈活靜態存儲控制器,可驅動并口顯示屏、
外擴RAM等)
3. 具有8個定時器(其中4個通用定時器,2個高級定時器,2個基本定時器)
4. 具有3個SPI接口,2個I2C接口,5個USART接口(異步串行),1個USB接口,1個CAN接口,1個SDIO接口
5. 具有112個IO引腳
6. 具有3個ADC,2個DAC
7. 芯片主頻72MHz
8. 工作電壓2.0~3.6V
三、確認是否滿足項目需求
在完成上一步驟后,結合芯片的技術參數,確認是否符合項目需求。如果不符合,那就抓緊時間尋找下一個芯片吧。
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