电子设计大赛——单主控MCU的选择.doc

选型关键： 1. 基本资源（SDRAM，接口，速度）对于完成课题是否够用 2. 系统稳定性（内部晶振是否稳定，要加外部晶振，又会稳定吗？）和是否方便上手（我 们是否有相关软件及模块子程序） 3. IO口等中断及接口外设是否充足 近几年提倡低功耗，所以是要在这个方面下点功夫。我想应该从以下几个方面去考虑这 个问题： 1. 基本资源是否够用？很多学生都很熟悉AT89S系列单片机，常用、比较容易买到的是AT8 9S51/AT89S52,但是这个两个型号的单片机RAM偏少,只有128/256字节(一般不建议在单片 机外部扩展内存,因为其连线太多,外部RAM存取速度也会慢些)。如果在比赛中需要建立 大一点的数组,可能就会受到限制,而比赛期间时间比较紧张,很难写出效率高、占用内存 少的代码,如果遇到RAM溢出,那将是很大的麻烦。而且这两个型号的单片机其他硬件资源 也比较少,只有串口和IO口。如要连接EEPROM则需要通过软件来模拟IIC或SPI总线,速度 慢。而且不带内部AD(有些地方对AD的速度要求不高可以用单片机内部的AD（比如小车上 的AD）,因为连线方便),同时还不支持硬件仿真(只能用别的单片机来仿,仿真时占用串口 和一个定时器)。 2. 性能怎么样？这是一个很实际的问题。我们参加电子设计大赛的作品都是由手工焊接出 来的,很多地方就是用线连在万能焊接板上,如果性能不可靠将会出现晶振不起振,数据线 长了传送的数据就不对,而且容易被静电打坏,这些都将直接影响你的比赛进度,有些单片 机速度慢,数据处理能力差,也会影响到赛场的发挥.而且有些地方还需要考虑单片机的功 耗等 3. 开发流程与平台是否简单、容易上手？很多学生学的是51单片机,觉得它速度慢、资源少 ,于是决定在比赛前重新学一款新的控制器,但是有个问题你要首先要考虑：开发平台要 简单,参考资源要多,能否在短期内掌握内部资源的操作.开发工具是否昂贵,比如dsp的开 发工具一般都比较贵,因而很少有学生使用DSP来做开发,而且DSP本身参考资料不是很多 . 经过以上比较，我推荐以下几种CPU并作相关说明： 1. LPC2138 这个CPU比较贵,但是为了比赛准备两片也是值得的，他的RAM很大,比如你做2007年的A题 (音频信号分析仪)就非常需要这个芯片，32K的RAM,带有AD，该题的要求是20Hz的分辨率 ，5S的分析时间，只要多采点数据，做到10Hz的分辨率都没有问题,但是很多学生就是因 为选用了常见的51，M16(网上有这个单片机的FFT代码,但是点数很少，而且是汇编代码 的，很多学生改起来比较困难)等单片机,这些单片机自带的RAM不够,51单片机没有硬件 乘法器。有部分学生用51单片机做，外扩了RAM、AD,还挂了个LCD,连线复杂,可靠性很低 ,到了测试的时候很可能会出现意外(这里要友情提醒一下,你们的比赛作品在上交的时候 ,装到盒子中时一定要垫上一定的海绵,泡沫或者碎纸,以免运输过程中损坏),比如启动不 了了。而选择LPC2138的话 ,它本身自带AD,带大容量的RAM,这样,只要在外部接模拟调理电路和LCD就可以搞定硬件 了,其他就是软件编程，处理速度不需要担心，你可以使用60M的主频，带硬件乘法器。 大容量的RAM和FLASH对于需要移植操作系统和GUI的作品更是适用。该芯片可以用KEIL( 你们应该很熟悉了)开发,用USB接口的调试工具,支持硬件仿真，开发工具便宜（推荐使 用智林的ULINK或者Jlink）。比赛前需要做好最小系统的板子。 2. STM32F103RB 他的好处与LPC2138差不多,但是资料更多些,而且提供了一些算法库(FFT,PID),这个算法 库是很有用的,因为让你用汇编去写这个是不现实的,自己用C语言写的效率也很低,有了 这些你就可以直接调用了,而且STM32F103是Ctecx- M3的内核,速度会比ARM7快,效率也有所提高.带实时时钟、串口、SPI接口、IIC接口、A D等常用外设.但寄存器设置会比LPC2138麻烦点.，其开发工具类型很多（推荐使用智林 的ULINK或者Jlink），一般价格都比较便宜。比赛前也需要做好最小系统的板子。 3. ATMEGA32单片机，在AVR单片机里这个单片机资源适中，2K的RAM，做一般的题目应该是 够的，32K的FLASH也足够了，一般比赛过程中是写不了那么大的代码的，除非之前移植 好了操作系统、GUI等东西在里面。其资源要比普通51单片机多很多，自带的AD，在非高 速数据采集类的题目中一般是够用了，很多业余爱好者很喜欢用AVR单片机，其开发工具 可以自己制作或者购买，仿真器会贵一点。AVR的型号很多，但是只要稍作修改就可以通 用，相关网站和资料很多，自学起来应该比较方便。 4. 有些学生接触单片机比