嵌入式开发之嵌入式系统硬件架构设计时，如何选择合适的微处理器/微控制器？

在嵌入式系统硬件架构设计中，选择合适的微处理器 / 微控制器（MCU/MPU）是关键环节，需从多维度综合评估。以下是系统化的选择策略及核心考量因素：

一、明确应用需求与核心指标

1. 性能需求

• 处理能力：根据任务复杂度确定主频、指令集架构（ISA）。
  • 简单控制任务（如家电开关）：8 位 / 16 位 MCU（如 AVR、51 单片机）即可。
  • 复杂运算（如图像处理、电机矢量控制）：需 32 位 MCU（如 ARM Cortex-M4/M7）或 MPU（如 ARM Cortex-A 系列）。
  • 实时性要求极高场景（如工业控制）：关注指令周期、中断响应时间（ns 级）。
• 算力指标：Dhrystone MIPS（整数运算）、CoreMark（综合性能）、FLOPS（浮点运算）。

2. 功耗约束

• 工作模式：区分运行模式、睡眠模式、待机模式的功耗（μA/mA 级差异）。
  • 低功耗场景（物联网传感器、穿戴设备）：优先选择支持深度睡眠（如 STM32L 系列、Nordic nRF52）或动态功耗调节的芯片。
• 电源管理：是否集成电源管理单元（PMU）、支持动态电压频率调整（DVFS）。