低成本MCU设计优化策略
在嵌入式产品开发中,MCU的低成本和性能之间的平衡是个让人头疼的问题。毕竟,谁不想用最少的钱做出最好的产品呢?但现实是,低成本往往意味着性能要打折扣,而高性能又可能让成本飙升。那怎么在这两者之间找到平衡点呢?一、什么决定了MCU的价格?
1. 市场供需关系
2. 原材料与生产成本
3. 芯片的技术与资源
4. 宏观经济与行业趋势
这其中大部都是一个设计人员无法决定的,唯一能决定的就是MCU的资源问题
二、针对影响MCU价格因素,设计开发人员可以解决的方面:
1、外设不够,IO来凑。
这是嵌入式开发中的经典操作!巧妙地利用通用IO口(GPIO)来实现更多功能,是一种非常实用的低成本解决方案。如UART、I2C、SPI、PWM、通过IO口动态配置外设的工作模式。
2、软件优化,减少资源使用。
编译器的优化等级升高。
变量的设计使用,数据结构的复用等等。
3、使用简单电路,实现相应功能,而非MCU逻辑代码 。
少量IO口实现多按键矩阵键盘检测
IO口控制多个LED,可以通过扫描方式
IO口控制多路复用器,扩展输入输出通道。
三、MCU的低成本优化的时机
成本的极限压缩并不是产品设计阶段,而是产品在大批量生产时,只有产品的产量达到一定的数量级后,成本的降低才有实际的意义。
如果每个产品降1元,总共出货100台,一共降低的成本还不够老板加油呢。如果出货1000W,就算每个降0.1,也够老板提台车了。
就是能省略的都省略。 低成本怎么个低法,电路板都省了直接飞线,或者直接用晶片不要封装了。 飞线人工费都能做4层板了 原材料决定价格 销售量也决定了价格,但也决定了利润额 在满足应用需求和成本需求的前提下,尽量选用最常用的型号。 有些项目只需要简单控制,却用了 Cortex-M4/M7 级别的 MCU,实际上 Cortex-M0/M0+ 或 8-bit MCU 可能就足够了,成本也更低。 同一个引脚可以配置为 PWM输出、串口(UART)传输、SPI通信等,这样一来,可以避免额外的硬件资源投入。 通过软件模拟SPI或I2C协议,将MCU的GPIO口用来模拟通信。这虽然会带来一定的计算开销,但对于一些不频繁、带宽要求不高的应用,这是一种较为低成本的方案。
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