從大一的時候在大學圖書館看到關於AVR微控制器的書籍，到參加競賽、工作，我和微控制器已經打了六七年的交道了吧。其間我都是在做產品的軟體開發，與硬體工程師合作，根據需求選擇合適的微控制器型號和外圍器件，完成程式碼編寫。積累了一點對微控制器選型、特點的認識。
所以這篇想談談關於微控制器特點和選型。
微控制器
MCU，微處理器，他有很多名字，但是我還是喜歡叫他微控制器，因為他就是單單的一片，沒什麼其他的模組，一片裡面就集成了CPU，RAM、ROM等，馮·諾依曼必有的結構單元。只要外部給他晶振，給他電源，他就能像計算機一樣工作起來。高階一點的微控制器內部RC就能起振，外部晶振都可以免去，只要外部給個穩定的3.3V，就可以工作。
微控制器裝置做的可以有多小？看到老外玩的蚊子飛機，就知道了，大學的時候非常的震驚，也是這樣，讓我對飛行器著迷不已。
聽過一個趣聞，就是為什麼一個位元組是8個BIT，而不是12個？據說是最早的晶片，因為工藝限制了，只能有八個引腳，想要更多的引腳怎麼辦，多用幾個八腳晶片就好了，於是1個位元組對應一個晶片，一個晶片的八個腳對應八個位元就順理成章了。
計算機的技術從來都是往兩個方向發展的，一個是計算速度快，資源多，同時可處理的事件多，相對應的，功耗大，體積大。一個就是計算速度慢，資源少，但是價格低廉，體積小，功耗低。
前者所發展而來的就是咱們的計算機，WINDOWS\LINUX作業系統，後者就是微控制器系統了，各種嵌入式作業系統。手機的範疇有點迷了，我還是願意把手機放在微控制器系統這個層面來看。
在從業人數規模來看，前者發展出來的計算機，軟體程式設計帶動了多少人的就業，我們把這從事這職業的人叫做“碼農”，他們的工作就是在前人對計算機一層一層又一層的封裝下，進行針對應用的開發。頂層軟體層的開發需要，促成JAVA、C#、PYTHON這樣的語言出現，這些語言本身不涉及底層，只是呼叫底層的介面函式。顯而易見的，想透過JAVA讓計算機主機板發出一個方波訊號出來，是何等困難，但對應的是用JAVA在通用電腦螢幕上顯示一串數字是何等的簡單。
後者微控制器，開發的人數就不如通用計算機了，微控制器資源少，可用的“輪子”少，啥玩意都需要自己自力更生。能快速的發出方波，如果有DDS晶片的話，可以調製出正弦波，等等通用主機模組做不到的功能。更加的自定義！缺陷的話，顯而易見的，想透過微控制器在螢幕上顯示一串HELLO WORLD字元，那得是進階的人才能做到的咯！
所以微控制器軟體開發不是“純軟體”開發，也需要對硬體有相當的學習，對數位電路、類比電路也要了解才行。這一行門檻高，很難速成，一定是慢慢積累~
是否“裸奔”
裸奔，顧名思義就是微控制器穿不穿衣服？衣服是啥，作業系統唄！
選微控制器的時候，根據需求不同，首先要選此微控制器是否需要跑作業系統，還是裸奔。
· 當需要用複雜協議棧的時候，作業系統變得非常有用。
例如，希望咱們的微控制器可以連網際網路，透過網線聯網，或者透過WIFI訊號聯網，那麼多半需要執行作業系統，如果不跑作業系統也行，但是工作量很大，不穩定。
工程師需要比方案，咱們比比方案。
1 、開源的RTOS幾乎都提供TCP/IP協議棧，社群的開原始碼經過很多人，很多年的穩定執行。
2、自己寫TCP/IP協議棧，嵌入到裸奔工程中，穩定性未知，BUG數量未知。
兩個方案肯定選擇前者，筆者自己試過在ENC28J60網絡卡晶片上自己硬剛協議棧，其中艱難不言而喻，到最後還是妥協選擇開源社群。
·當需要執行多個複雜任務的時候，作業系統很有用
作業系統提供TASK機制，訊息管理機制，如果上位機程式設計經驗的人，對執行緒會有很深刻的理解，不同的TASK就是不同的執行緒。有了TASK機制，對任務的管理就會方便的多。好像安卓系統執行起來了，咱們可以用JAVA為他隨時增加新功能，下個APK包，安裝就好了，對吧。
什麼時候，我會選擇裸奔微控制器？
裸奔有裸奔的好處，筆者怕黑。認為“上位機”開發人員之所以天天加班，有幹不完的事，改不完的BUG，最大的原因就是“黑”。黑盒子太多了。黑盒子指的是一個程式塊，這個程式塊你壓根不知道他是怎麼實現的，你只知道他提供什麼功能，至於自己是不是正確的呼叫了黑盒子的介面，你只能透過文件去看，然後就不斷不斷的試錯，效率極低。所以很多時候大神上位機開發人員，是對黑盒子（某語言提供的物件、方法）有深刻掌握的人！
裸奔的微控制器不一樣，如果你願意，啟動時的彙編程式碼都可以自己寫，配置好時鐘，配置好各樣的暫存器，所有的程式碼都是你自己寫的，出了問題自己找，自己的程式碼還找不出原因，那就廢了。如果你覺得C語言也是黑盒子，為了躲避C語言開發者給你留的坑，你甚至可以用匯編寫程式碼，當然這個我不推薦了，C語言很棒，bug很少。裸奔開發，你眼前唯一的黑盒子就是硬體是如何實現的，也只有硬體能坑你一把。
不言而喻，裸奔的微控制器程式碼，雖然簡單，但是所能做的功能也會有侷限。
裸奔的話，聯網什麼的別想了。
所以如果需求比較簡單，一定裸奔，需求困難，就跑作業系統。
什麼微控制器支援作業系統？
理論上，只要ROM/RAM資源足夠，所有的微控制器都可以執行嵌入式作業系統，但是，不是所有人都有移植作業系統的能力。
新手還是得靠廠家幫你移植作業系統，所以選微控制器的時候，得問一下，上網查一下，它支援哪些作業系統？
以TI的 CC2640為例，這玩意支援TI自家的嵌入式作業系統 TI-RTOS，好用！
裸奔的話，所有微控制器都能裸奔，畢竟不穿衣服誰不會啊~
溫度特性
注意要看設計產品的工作溫度區間，是民用級，還是軍工級，有些微控制器晶片高低溫實驗過不了的，會出現程式碼起飛，內部FLASH莫名丟幾個等這些問題，不要等程式碼寫好，送去拿證了，過不了高低溫，被老闆罵~
低功耗特性
晶片是否有較好的休眠模式，老牌的晶片廠家都非常注重硬體低功耗模式，提出了各種各樣的睡眠方式，TI就是把低功耗做的很好的廠家。如果是設計電池供電的產品，一定要考慮低功耗。低功耗更多需要程式碼去最佳化，這看一個軟體工程師的水平~
一個紐扣電池，產品用一年，那就太牛了！
開發環境
喜歡IAR還是MDK？筆者喜歡IAR多一點，感覺介面很硬朗，MDK的話顯得像是在寫上位機軟體~CORTEX Mx系列的微控制器多半都是用MDK開發的，STM32算是明星級產品了。TI的產品大多是用IAR。所以哪個開發環境你更熟悉，也可以作為考慮範疇。
晶片是否冷門？
STM32的技術支援是真的多，資料滿天飛，所以如果對自己讀DATASHEET的能力有所懷疑的話，一定要選類似STM32這樣的popular晶片。
選冷門晶片是對自己的很大挑戰，你會發現百度問題幾乎沒人答，你得寫英文e-mail給原廠工程師，滿心歡喜克服語言困難寫完，他也不會理你。你得翻牆去國外論壇找資料。但是一旦你開發好，你會成就感爆棚，也會覺得，微控制器不過如此~然後寫一些關於這個晶片的CSDN文章，幫助建設社群！
學生的話可以推薦嘗試嘗試，工作的就算了，都996了別升級007咯~
最近的狀態
大學的時候，對微控制器，對飛行器的熱情，我都在年復一年，日復一日的工作中慢慢淡去了。現在我唯一想的就是努力把產品做好，賣到世界的各個角落，這也算change world的一種方式吧~嘿嘿，自己給自己熬點雞湯，願明天會好~
從大一的時候在大學圖書館看到關於AVR微控制器的書籍，到參加競賽、工作，我和微控制器已經打了六七年的交道了吧。其間我都是在做產品的軟體開發，與硬體工程師合作，根據需求選擇合適的微控制器型號和外圍器件，完成程式碼編寫。積累了一點對微控制器選型、特點的認識。
所以這篇想談談關於微控制器特點和選型。
微控制器
MCU，微處理器，他有很多名字，但是我還是喜歡叫他微控制器，因為他就是單單的一片，沒什麼其他的模組，一片裡面就集成了CPU，RAM、ROM等，馮·諾依曼必有的結構單元。只要外部給他晶振，給他電源，他就能像計算機一樣工作起來。高階一點的微控制器內部RC就能起振，外部晶振都可以免去，只要外部給個穩定的3.3V，就可以工作。
微控制器裝置做的可以有多小？看到老外玩的蚊子飛機，就知道了，大學的時候非常的震驚，也是這樣，讓我對飛行器著迷不已。
聽過一個趣聞，就是為什麼一個位元組是8個BIT，而不是12個？據說是最早的晶片，因為工藝限制了，只能有八個引腳，想要更多的引腳怎麼辦，多用幾個八腳晶片就好了，於是1個位元組對應一個晶片，一個晶片的八個腳對應八個位元就順理成章了。
計算機的技術從來都是往兩個方向發展的，一個是計算速度快，資源多，同時可處理的事件多，相對應的，功耗大，體積大。一個就是計算速度慢，資源少，但是價格低廉，體積小，功耗低。
前者所發展而來的就是咱們的計算機，WINDOWS\LINUX作業系統，後者就是微控制器系統了，各種嵌入式作業系統。手機的範疇有點迷了，我還是願意把手機放在微控制器系統這個層面來看。
在從業人數規模來看，前者發展出來的計算機，軟體程式設計帶動了多少人的就業，我們把這從事這職業的人叫做“碼農”，他們的工作就是在前人對計算機一層一層又一層的封裝下，進行針對應用的開發。頂層軟體層的開發需要，促成JAVA、C#、PYTHON這樣的語言出現，這些語言本身不涉及底層，只是呼叫底層的介面函式。顯而易見的，想透過JAVA讓計算機主機板發出一個方波訊號出來，是何等困難，但對應的是用JAVA在通用電腦螢幕上顯示一串數字是何等的簡單。
後者微控制器，開發的人數就不如通用計算機了，微控制器資源少，可用的“輪子”少，啥玩意都需要自己自力更生。能快速的發出方波，如果有DDS晶片的話，可以調製出正弦波，等等通用主機模組做不到的功能。更加的自定義！缺陷的話，顯而易見的，想透過微控制器在螢幕上顯示一串HELLO WORLD字元，那得是進階的人才能做到的咯！
所以微控制器軟體開發不是“純軟體”開發，也需要對硬體有相當的學習，對數位電路、類比電路也要了解才行。這一行門檻高，很難速成，一定是慢慢積累~
是否“裸奔”
裸奔，顧名思義就是微控制器穿不穿衣服？衣服是啥，作業系統唄！
選微控制器的時候，根據需求不同，首先要選此微控制器是否需要跑作業系統，還是裸奔。
· 當需要用複雜協議棧的時候，作業系統變得非常有用。
例如，希望咱們的微控制器可以連網際網路，透過網線聯網，或者透過WIFI訊號聯網，那麼多半需要執行作業系統，如果不跑作業系統也行，但是工作量很大，不穩定。
工程師需要比方案，咱們比比方案。
1 、開源的RTOS幾乎都提供TCP/IP協議棧，社群的開原始碼經過很多人，很多年的穩定執行。
2、自己寫TCP/IP協議棧，嵌入到裸奔工程中，穩定性未知，BUG數量未知。
兩個方案肯定選擇前者，筆者自己試過在ENC28J60網絡卡晶片上自己硬剛協議棧，其中艱難不言而喻，到最後還是妥協選擇開源社群。
·當需要執行多個複雜任務的時候，作業系統很有用
作業系統提供TASK機制，訊息管理機制，如果上位機程式設計經驗的人，對執行緒會有很深刻的理解，不同的TASK就是不同的執行緒。有了TASK機制，對任務的管理就會方便的多。好像安卓系統執行起來了，咱們可以用JAVA為他隨時增加新功能，下個APK包，安裝就好了，對吧。
什麼時候，我會選擇裸奔微控制器？
裸奔有裸奔的好處，筆者怕黑。認為“上位機”開發人員之所以天天加班，有幹不完的事，改不完的BUG，最大的原因就是“黑”。黑盒子太多了。黑盒子指的是一個程式塊，這個程式塊你壓根不知道他是怎麼實現的，你只知道他提供什麼功能，至於自己是不是正確的呼叫了黑盒子的介面，你只能透過文件去看，然後就不斷不斷的試錯，效率極低。所以很多時候大神上位機開發人員，是對黑盒子（某語言提供的物件、方法）有深刻掌握的人！
裸奔的微控制器不一樣，如果你願意，啟動時的彙編程式碼都可以自己寫，配置好時鐘，配置好各樣的暫存器，所有的程式碼都是你自己寫的，出了問題自己找，自己的程式碼還找不出原因，那就廢了。如果你覺得C語言也是黑盒子，為了躲避C語言開發者給你留的坑，你甚至可以用匯編寫程式碼，當然這個我不推薦了，C語言很棒，bug很少。裸奔開發，你眼前唯一的黑盒子就是硬體是如何實現的，也只有硬體能坑你一把。
不言而喻，裸奔的微控制器程式碼，雖然簡單，但是所能做的功能也會有侷限。
裸奔的話，聯網什麼的別想了。
所以如果需求比較簡單，一定裸奔，需求困難，就跑作業系統。
什麼微控制器支援作業系統？
理論上，只要ROM/RAM資源足夠，所有的微控制器都可以執行嵌入式作業系統，但是，不是所有人都有移植作業系統的能力。
新手還是得靠廠家幫你移植作業系統，所以選微控制器的時候，得問一下，上網查一下，它支援哪些作業系統？
以TI的 CC2640為例，這玩意支援TI自家的嵌入式作業系統 TI-RTOS，好用！
裸奔的話，所有微控制器都能裸奔，畢竟不穿衣服誰不會啊~
溫度特性
注意要看設計產品的工作溫度區間，是民用級，還是軍工級，有些微控制器晶片高低溫實驗過不了的，會出現程式碼起飛，內部FLASH莫名丟幾個等這些問題，不要等程式碼寫好，送去拿證了，過不了高低溫，被老闆罵~
低功耗特性
晶片是否有較好的休眠模式，老牌的晶片廠家都非常注重硬體低功耗模式，提出了各種各樣的睡眠方式，TI就是把低功耗做的很好的廠家。如果是設計電池供電的產品，一定要考慮低功耗。低功耗更多需要程式碼去最佳化，這看一個軟體工程師的水平~
一個紐扣電池，產品用一年，那就太牛了！
開發環境
喜歡IAR還是MDK？筆者喜歡IAR多一點，感覺介面很硬朗，MDK的話顯得像是在寫上位機軟體~CORTEX Mx系列的微控制器多半都是用MDK開發的，STM32算是明星級產品了。TI的產品大多是用IAR。所以哪個開發環境你更熟悉，也可以作為考慮範疇。
晶片是否冷門？
STM32的技術支援是真的多，資料滿天飛，所以如果對自己讀DATASHEET的能力有所懷疑的話，一定要選類似STM32這樣的popular晶片。
選冷門晶片是對自己的很大挑戰，你會發現百度問題幾乎沒人答，你得寫英文e-mail給原廠工程師，滿心歡喜克服語言困難寫完，他也不會理你。你得翻牆去國外論壇找資料。但是一旦你開發好，你會成就感爆棚，也會覺得，微控制器不過如此~然後寫一些關於這個晶片的CSDN文章，幫助建設社群！
學生的話可以推薦嘗試嘗試，工作的就算了，都996了別升級007咯~
最近的狀態
大學的時候，對微控制器，對飛行器的熱情，我都在年復一年，日復一日的工作中慢慢淡去了。現在我唯一想的就是努力把產品做好，賣到世界的各個角落，這也算change world的一種方式吧~嘿嘿，自己給自己熬點雞湯，願明天會好~