8位MCU、16位和32位如何理解技术应用程序

szzeng · 发表于 2022-8-31 10:35:12

　　当提到单片机是8位MCU或32位MCU时，我们究竟是什么意思呢?事实上，这些数字代表处理器寄存器的大小或宽度。8位MCU单片机寄存器。处理器的基本存储单元是8位MCU宽。寄存器在被算术逻辑单元 (ALU) 操作之前从 RAM 存储器中获取数据进行存储。因此，较大的寄存器意味着您可以处理大量数据并节省时钟周期。一般来说，较大的寄存器提供更好的计算性能。这就是笔记本电脑和智能手机中央处理器 (CPU) 使用 64 位架构的原因。

　　那么从8位MCU切换到32位MCU有什么好处呢？如何平衡？确保您对技术和应用有足够的了解，以便做出正确的设计决策。

　　1. 更多内存：32 位架构意味着您可以直接访问 4Gb 的内存空间，而无需借助内存分页等特殊技术。

　　2. 处理能力：新架构主要受益于更快的时钟和每个时钟周期的更多计算能力。平均而言，这意味着32位MCU架构可以处理更多吞吐量，达到 90-100 MIPS。8位MCU单片机的最大输出速度约为 25-30 MIPS。

　　3.能效：32位架构往往采用新的电路结构和制造工艺，要求更低的工作电压和更低的晶体管漏电流。结果是更节能的处理能力。因此，如果您想设计一种可以使用纽扣电池运行数月的产品，那么32位MCU架构芯片可能不是最佳选择。相比之下，8 位系统的工艺尺寸更大，工作电压为 5 V，因此适用于嘈杂环境中的应用。

　　4. 成本：对于类似的功能（例如内存量和外围组件），32 位平台通常比8位MCU平台更昂贵。成本差异不是很大，但确实存在，而且在产品体积大的时候，差异就很明显了。

　　5. 封装尺寸：8 位单片机有一些非常小的封装。有些只有 6 个引脚。然而，由于它的小封装，它没有很多 I/O 来处理外部设备。

　　6. 易于开发：现在您需要了解您的应用程序。制造商倾向于首先向32位MCU架构添加新的、更高级的功能。复杂的板载设备、先进的 I/O 功能和32位MCU系统中增加的内存在您的应用程序需要它们时很有用，但代价是更简单的编码。更高级的功能可能会导致不同的时钟速度或需要调整配置寄存器来设置。相反，8 位系统往往具有相对简单直接的代码。如果您的应用程序不需要高级功能，您实际上可以坚持使用8位MCU架构。虽然许多开发人员更喜欢在8位MCU平台上使用汇编语言，但8位MCU和32位MCU架构更倾向于使用 C 编译器。

　　32位开源平台

　　随着过去十年流行的开源硬件 (OSHW) 的增长，许多平台开发人员担心 DIP 封装（许多流行的8位MCU单片机使用）的成本和可用性。我们选择了8位MCU架构。（许多32位MCU架构是非 DIP 封装，例如表面贴装封装 (SMD)，旨在供机器使用。手工焊接到 PCB 非常困难，而 PDIP 等面包板不适合球栅阵列（BGA ) 封装并不真正适合焊接。不幸的是，这些小封装使手工焊接旧原型变得困难。

　　但今天的重点是逐步将 OSHW 从一个教育平台转变为原型平台，再到消费产品平台。因此，基于32位MCU系统的计算和低功耗性能正在成为我们希望从原型到生产一次完成的理想“制造商交付物”。此外，随着基于32位MCU的片上系统 (SoC) 平台变得更便宜，集成了更多有用的功能（蓝牙低功耗、WiFi、NFC 等），并且变得更易于使用，制造商肯定会制造这些产品。继续。低成本开源开发板。其目的只是帮助您了解您的工作并微调每个配置寄存器设置以最大限度地提高性能。这是大多数制造商乐于做的事情。

　　毫无疑问，更多的人会选择32位MCU嵌入式平台。这也需要更复杂的计算机架构。他们可能永远不会完全进入8位MCU市场，但未来属于32位MCU平台。不可避免地，“连接一切”是在32位MCU平台而不是8位MCU平台上实现的，因为成本较低且需要更好地处理复杂性。

8位MCU、16位和32位如何理解技术应用程序

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