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單片機開發:如何在8位單片機和32位單片機之間選擇?

更新時間: 2020-06-11
閱讀量:294

嚴格來說,一個8位單片機可以在任何特定時間處理8位數據。英銳恩單片機開發工程師表示,MCU使用的位數已經告訴了你寄存器的大?。總€寄存器8位),存儲器地址的數量(僅2^8 = 256個地址)以及它們最大的數量可以處理(同樣,2^8 = 256個整數,或0到255的整數)。8位單片機的尋址空間有限,但是某些8位單片機使用分頁,其中頁寄存器的內容決定了要使用的板載存儲體。

理論上,一個32位單片機可以處理達到2^32的數字。它們具有32位算術邏輯單元,寄存器和總線寬度。通常,這意味著32位可以處理四倍的數據量,從而在技術上使數據效率更高。但是,8位和32位單片機之間還有其他差異,這些差異超出了算術運算的范圍。

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單片機的運算速度

英銳恩單片機開發工程師解釋,MCU的處理速度的差別是顯而易見的,盡管可以在兩個線程之間共享更大的數目,但是8位單片機通常只允許輸出范圍為0到255(或-127到128)的數字的算術運算。由于線程不會在硬件級別自動發生,因此引入了一些單片機編程復雜性。

通常,使用具有更大數據寬度的單片機可以進行更大數量的計算。一個32位單片機可以處理從0到4,294,967,295的無符號數字。如果你使用諸如C之類的高級編程語言或專有的IDE,則應該可以訪問一個庫,該庫提供對更大數量的支持或科學計數法的使用。

8位單片機,16位單片機和32位單片機的外形尺寸

聽起來,32位單片機像是比8位單片機體積更大個,事實則并非總是如此。某些8位單片機,16位單片機和32位單片機具有相同的外形尺寸。

嵌入式軟件和內存使用

在軟件級別,代碼中使用的數據類型也將確定要使用的單片機類型。例如,在8位單片機中聲明的無符號整數將僅消耗1個字節。32位單片機中的相同變量消耗4個字節的數據。你可能會說:“一個32位MCU具有1600萬倍的地址,如果它使用4個字節,有啥區別?” 可用唯一地址的最大數量對單片機上的實際內存容量沒有任何影響。片上存儲器通常處于KB級別,因此代碼中所需的數據量至關重要。

英銳恩單片機開發工程師表示,在8位單片機和32位單片機之間進行選擇不僅涉及數據寬度,還涉及更多??紤]8位單片機和32位單片機之間的主要差異,將幫助你為單片機開發設計做出最佳決策。

處理速度與RAM

與8位單片機相比,32位單片機的主要優勢之一是其優越的處理速度。典型的8位單片機通常以8 Mhz的速度運行,而32位單片機的時鐘頻率最高可達數百Mhz。如果你使用單片機打開機械繼電器,則可能不會注意到嵌入式數據處理速度的差異。但是,當你運行需要大量數據處理應用程序的應用程序時,它很快就會變得顯而易見。例如,每天要處理數千筆交易的門禁控制器需要一個32位單片機處理器。

英銳恩單片機開發工程師表示,8位單片機便宜且易于使用。實際上,經過40年的應用,現在它們仍然很受歡迎。但是,如果你正在開發需要巨大的內部隨機存取存儲器(RAM)的產品,那么你可能必須將32位替換為8位。32位單片機通常具有比8位單片機多8倍的RAM。如果你需要一個巨大的緩沖區來存儲音頻數據,則32引腳單片機是更好的處理器應用選項。

添加外圍設備

單片機開發設計包括根據項目要求創建所需外圍設備的列表。如果需要連接以太網,那么通用串行總線(USB Stack),多個通用異步收發器設備(UARTS)和控制器局域網(CAN)總線,那么8位單片機將不夠用。你可能需要考慮添加外圍芯片,其成本可能比僅32位單片機要高。

通常,與8位單片機相比,具有32位單片機的功能。具有出色的處理速度,一個32位單片機可以有效地處理多個外圍設備。但是,請記住,特別是當所有嵌入式系統和外圍設備都打開時,32位單片機會消耗更多電量。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的有關8位單片機、32位單片機的知識。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發,提供8位單片機、16位單片機、32位單片機、運放芯片和模擬開關。

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