開發(fā)人員為其嵌入式系統(tǒng)選擇微控制器的方式正在發(fā)生巨大變化。傳統(tǒng)上，嵌入式開發(fā)人員首先關(guān)注硬件，然后考慮軟件，以這種方式選擇微控制器，今天將導(dǎo)致失敗。如果要成功為他們的應(yīng)用選擇合適的微控制器，開發(fā)人員需要遵循幾個新步驟，讓我們詳細(xì)看看每個步驟。

步驟 1 – 創(chuàng)建軟件組件列表

　　任何開發(fā)團隊在開始選擇微控制器時應(yīng)采取的第一步是創(chuàng)建軟件組件列表。軟件是當(dāng)今產(chǎn)品的主要驅(qū)動因素和差異化因素，這也是開發(fā)人員需要開始的地方。檢查所需的軟件組件可以讓開發(fā)人員了解：

　　需要多少軟件

　　軟件將如何交互

　　他們需要明智地尋找微控制器功能

　　他們是否可以擺脫裸機解決方案或是否需要RTOS

　　軟件復(fù)雜度

　　可能出現(xiàn)潛在集成問題的地方

　　由于軟件是主要因素，因此我們希望明智地確定我們需要什么軟件，然后設(shè)法確定支持軟件需求的硬件。

步驟 2 – 識別匹配的嵌入式軟件平臺

　　有了軟件組件列表，嵌入式開發(fā)人員需要開始檢查市場上可用的滿足組件列表需求的可用軟件框架。例如，從軟件列表中，開發(fā)人員可以確定他們是否應(yīng)該考慮基于Linux的解決方案，或者他們是否需要使用RTOS，一旦確定了這一點，他們就可以開始研究通往成功的最快途徑。

　　對于使用微控制器的開發(fā)人員來說，首先尋找軟件平臺的最明顯的地方是微控制器供應(yīng)商。例如，開發(fā)人員可能會使用 Renesas Synergy 平臺、ST Micro STM32CubeMx 和 HAL 框架或任何他們首選的微控制器供應(yīng)商，建議他們檢查至少三個不同的供應(yīng)商并比較他們的軟件產(chǎn)品。

　　已經(jīng)集成并開箱即用的軟件框架可以極大縮短上市時間并減少開發(fā)人員調(diào)試系統(tǒng)的時間。當(dāng)開發(fā)人員嘗試自己完成所有工作或嘗試集成來自不同來源的堆棧時，可以保證長時間的調(diào)試會話，而這些堆棧最初從未被設(shè)計為相互協(xié)作。

步驟 3 – 檢查生態(tài)系統(tǒng)

　　并非每個嵌入式軟件平臺都是平等的，每個平臺都有其優(yōu)勢、劣勢和所服務(wù)的目標(biāo)市場，在這個階段，重要的是開始查看軟件周圍的生態(tài)系統(tǒng)并確定它是不是：

　　得到很好的支持

　　周圍有一個充滿活力的社區(qū)

　　由多個工具鏈支持

　　包含分析軟件，例如靜態(tài)和動態(tài)分析儀

　　正在改進

　　有良好的業(yè)績記錄

　　滿足預(yù)算和質(zhì)量要求

　　在檢查了這些因素之后，嵌入式開發(fā)人員將能夠確定哪個平臺似乎最符合他們的軟件需求。

步驟 4 – 選擇軟件平臺

　　一旦評估階段開始，決定總是可以改變的，但我們需要從某個地方開始。選擇似乎最能滿足需求的軟件平臺，然后繼續(xù)下一步。

步驟 5 – 列出所需的硬件接口

　　創(chuàng)建或使用現(xiàn)有硬件框圖來定義微控制器需要支持的所有外部接口。有兩種一般類型的接口需要列出，首先是通信接口，這些是外圍設(shè)備，例如USB、I2C、SPI、UART、Modbus、ETC，如果應(yīng)用程序需要USB或某種形式的以太網(wǎng)，請?zhí)貏e注意，這些接口極大地影響了微控制器需要支持多少程序空間;第二種接口是數(shù)字輸入和輸出、模擬到數(shù)字輸入、PWM等。

　　這兩種接口類型的組合將決定微控制器所需的引腳數(shù)量。有了這些列表，在網(wǎng)站上搜索與所選軟件平臺支持的這些參數(shù)相匹配的微控制器就變得輕而易舉。

步驟 6 – 估計閃存和RAM要求

　　閃存和RAM是任何微控制器的兩個非常關(guān)鍵的組件，并且將在很大程度上由軟件列表決定。估計代碼空間和RAM要求可能很困難，但一些供應(yīng)商開始在其軟件平臺數(shù)據(jù)表中提供典型值，這可以幫助指導(dǎo)嵌入式開發(fā)人員至少應(yīng)該尋找什么。

　　毫無疑問，確保不耗盡程序空間或變量空間是最重要的，選擇這些特征太多的零件要比選擇這些特征不夠的零件容易得多。到了設(shè)計的末尾，發(fā)現(xiàn)你需要110%的設(shè)計或者需要刪減一些功能，這是行不通的。畢竟，你總是可以從更多開始，然后再轉(zhuǎn)向同一芯片系列中更受限制的部分進行生產(chǎn)。不要忘記為功能蠕變和下一個版本留出空間!將來會省去很多麻煩。

步驟 7 – 開始搜索軟件平臺支持的微控制器

　　現(xiàn)在對微控制器所需的功能有了更好的了解，可以開始搜索了!一個很好的起點是微控制器供應(yīng)商，與他們討論你的應(yīng)用程序和要求，他們通?？梢灾笇?dǎo)你找到最先進且符合要求的新零件。

步驟 8 – 檢查并驗證零件可用性

　　有了潛在零件列表，現(xiàn)在是開始檢查零件可用性的好時機。要記住的一些事情是：

　　零件的交貨時間是多少?

　　它們是否在多個分銷商處備有庫存，或者是否有6至12周的交貨時間?

　　你對可用性有什么要求?

　　你不會想被一個大訂單困住，要等三個月才能完成。接下來的問題是這個零件有多新，以及它是否會在你的產(chǎn)品生命周期中一直存在。在嵌入式開發(fā)中，如果你的產(chǎn)品能使用10年，那么你需要找到一個制造商保證10年后仍能生產(chǎn)的零件。

步驟 9 – 訂購開發(fā)套件并下載所有必要的軟件

　　選擇新的微控制器的一個最好的部分是找到一個開發(fā)套件來玩和學(xué)習(xí)控制器的內(nèi)部工作。一旦工程師確定了他們想要使用的器件，他們就應(yīng)該研究有哪些開發(fā)套件可用。如果沒有開發(fā)套件，那么所選的部分很可能不是一個好的選擇，他們應(yīng)該返回幾個步驟，找到一個更好的部分。如今，大多數(shù)開發(fā)套件的價格不到100美元，他們唯一花費更多的時間是在板上集成更昂貴的功能，如LCD和擴展連接器。

步驟 10 – 評估軟件、硬件并做出最終決定

　　即使選擇了軟件平臺和微控制器，也沒有什么是一成不變的，通常，開發(fā)套件早在第一個原型硬件之前就已經(jīng)到貨了，通過構(gòu)建測試電路并將它們連接到微控制器來利用這些優(yōu)勢。選擇高風(fēng)險部件并讓他們在開發(fā)套件上工作，你可能會發(fā)現(xiàn)，你認(rèn)為可以正常工作的器件存在一些不可預(yù)見的問題，迫使你選擇不同的微控制器。

　　盡快開始集成預(yù)先構(gòu)建的軟件組件，并確保它們名副其實。開發(fā)人員應(yīng)該能夠在幾周內(nèi)確定軟件平臺是否過于繁瑣并且無法滿足他們的要求，如果是這種情況，可能是時候嘗試列表中的另一個平臺和微控制器了。

結(jié)論

　　選擇微控制器不再僅僅關(guān)乎硬件，做出決定的主要因素是軟件。由于有如此多的設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)或需要較短的開發(fā)周期，嵌入式開發(fā)人員需要專注于使用開箱即用的軟件，花費數(shù)周或數(shù)月在系統(tǒng)中集成新組件的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了，能夠成功利用現(xiàn)有軟件平臺的團隊將獲得成功，而那些停留在硬件優(yōu)先時代的團隊將會落后。