并非所有基于ARM架構(gòu)的MCU都能提供相同水平的性能和能效，因此選擇合適的方案是非常重要的。

許多MCU供應(yīng)商組合包括主題上的數(shù)百種變體。雖然看起來基于ARM Cortex-M的MCU的出現(xiàn)可能是這一廣泛選擇的核心，但實(shí)際上總有很多32位選項(xiàng)可供選擇。

在過去，對任何給定指令集的支持只是選擇過程中的一個(gè)重要元素，但是由于ARM，指令集的相關(guān)性可能已經(jīng)變得沒有實(shí)際意義。圍繞Cortex-M內(nèi)核的生態(tài)系統(tǒng)意味著工程師可以在一個(gè)架構(gòu)上合理地標(biāo)準(zhǔn)化。但這仍然有許多功能需要比較。在今天的嵌入式應(yīng)用程序中，這將重點(diǎn)放在一個(gè)簡短的參數(shù)列表中，這些參數(shù)仍然可以根據(jù)需求進(jìn)行測量。那么讓我們來看看需要考慮的八個(gè)最重要的MCU功能。

有功功率

與使用CMOS技術(shù)制造的所有集成器件一樣，MCU僅在其邏輯門改變狀態(tài)時(shí)消耗功率。現(xiàn)代MCU中CMOS門的數(shù)量意味著功耗可能會變得很大，特別是在高時(shí)鐘速率下。因此，有源功耗是近年來大多數(shù)設(shè)備制造商關(guān)注的關(guān)鍵數(shù)字和面積。

大多數(shù)MCU將努力在有功功耗和處理性能之間取得平衡。即使相同的內(nèi)核位于器件的核心，該參數(shù)也可能因MCU供應(yīng)商的設(shè)計(jì)專業(yè)知識而有很大差異。

性能

了解性能指標(biāo)非常重要，特別是在查閱數(shù)據(jù)表時(shí)，因?yàn)橐?guī)格經(jīng)常在“理想”（或更不適合）的操作條件下報(bào)告。要提供高性能和低有功功率是困難的，同樣，一個(gè)領(lǐng)域MCU供應(yīng)商可以區(qū)分他們的產(chǎn)品。仔細(xì)比較數(shù)據(jù)表性能規(guī)格，并向MCU供應(yīng)商詢問結(jié)果背后的實(shí)際運(yùn)行條件。

響應(yīng)

保持有功功率低的一種方法是降低工作頻率，這不可避免地并且很自然地導(dǎo)致睡眠模式。任何MCU都可以進(jìn)入消耗最少有功和靜態(tài)功耗的模式，但總是通過時(shí)鐘和功率門控來實(shí)現(xiàn)，即將時(shí)鐘或功率移到MCU的特定區(qū)域。在不適當(dāng)考慮目標(biāo)應(yīng)用的要求的情況下使用該技術(shù)的懲罰可能導(dǎo)致MCU在需要時(shí)恢復(fù)其職責(zé)的速度很慢。從深度睡眠模式快速喚醒是MCU供應(yīng)商中一個(gè)激烈爭議的參數(shù)。

能源效率

如果降低響應(yīng)性是使用睡眠模式的懲罰，則益處是較低的能量消耗。在這里，趨勢是已經(jīng)有一段時(shí)間并且實(shí)施一系列睡眠模式，為正確的操作條件提供適當(dāng)?shù)男仕健＝档凸暮涂焖賳拘训男菝吣Ｊ綉?yīng)該補(bǔ)充深度睡眠模式，在應(yīng)用需要時(shí)，即使以更長的喚醒時(shí)間為代價(jià)，也能將功耗降至最低。超低功耗有源和睡眠模式的組合以及非?？斓膯拘褧r(shí)間定義了MCU的能效。

能源效率由功耗隨時(shí)間變化定義，即最低有效和睡眠模式能量加上最快的喚醒時(shí)間。

外設(shè)

MCU設(shè)計(jì)的最新發(fā)展是在外圍子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更高的智能，允許各種外設(shè)自動運(yùn)行。除了為應(yīng)用程序開發(fā)帶來新的維度之外，自主外設(shè)的最重要的好處是它們允許內(nèi)核更長時(shí)間保持（深度）睡眠模式。自動外圍設(shè)備無需定期從深度節(jié)能睡眠模式中出現(xiàn)以檢查事件，而是能夠注冊事件并決定是否需要核心干預(yù)。如果您的應(yīng)用需要出色的能效，請務(wù)必選擇具有支持自主外設(shè)操作的架構(gòu)的MCU。

情報(bào)

自治不需要以單個(gè)事件結(jié)束; 一些MCU現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了允許多個(gè)外設(shè)進(jìn)行互操作的系統(tǒng)，從而在喚醒CPU內(nèi)核之前解析更復(fù)雜的條件或一系列相互依賴的事件。MCU供應(yīng)商對該功能的支持要少得多，但可以在特定應(yīng)用中提供顯著優(yōu)勢，特別是那些由電池供電且需要檢測不頻繁事件或條件的應(yīng)用，例如環(huán)境變化（濕度，煙霧和二氧化碳）或入侵。

接口

一些供應(yīng)商提供的MCU能夠直接和智能地連接到更廣泛的信號。MCU本質(zhì)上是數(shù)字的，但通常具有高水平的混合信號能力，例如集成模擬到數(shù)字和數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器。然而，由于我們生活的世界本質(zhì)上仍然是模擬的，因此越來越需要為模擬信號提供更大的支持，特別是那些來自傳感器的模擬信號。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）將由先進(jìn)的傳感器啟用，這些傳感器將包含很小的模擬信號。能夠直接連接到小型電容式，電感式或電阻式傳感器，并在喚醒CPU之前智能地解析信號，這無疑將成為面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的常見用例。

軟件

雖然如前所述，ARM Cortex系列擁有強(qiáng)大且不斷發(fā)展的軟件提供商生態(tài)系統(tǒng)，但終端應(yīng)用程序仍需要專用的應(yīng)用程序代碼。軟件開發(fā)現(xiàn)在被認(rèn)為是工程資源的最大單一消費(fèi)者，因此在選擇合適的MCU時(shí)，考慮生態(tài)系統(tǒng)和MCU供應(yīng)商提供的軟件支持水平和工具質(zhì)量非常重要。MCU供應(yīng)商仍然必須提供強(qiáng)大且用戶友好的軟件開發(fā)工具。即使IDE由首選合作伙伴提供，也必然會有特定差異化功能所需的支持元素。尋找能夠提供非常全面的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的MCU供應(yīng)商，旨在簡化設(shè)計(jì)過程。

Silicon Labs的Simplicity Studio生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)以能源優(yōu)化工具為特色的綜合開發(fā)平臺的主要示例。

為選擇最合適的32位MCU需要全面了解應(yīng)用和可用的MCU解決方案。在高層面上來看，許多基于ARM的MCU可能看起來一樣，但事實(shí)是它們不是。通過仔細(xì)定義您的應(yīng)用需求，工程師將能夠更好地評估供應(yīng)商選項(xiàng)并找到理想的32位MCU。