微控制器的討論焦點常常是最新的 32 位器件。它是最快的嗎？它帶有最多的內存嗎？它是否具有最大的外圍設備集？它的功率最低嗎？

　　然而，對于這些新設備找到歸宿的每一個應用，8 位微控制器可以滿足更多需求。

　　傳統(tǒng)的 8 位應用程序曾經受內存限制，并通過簡單的串行接口進行通信。軟件通常是手工制作的匯編代碼，旨在以最少的內存壓縮代碼的最大處理量。今天，仍然有幾種 8 位架構，包括經典的通用 8051 設計。對于每個架構，通常有多個實現。每種實現都可以有大量的變體，具有不同的處理器速度、不同的功耗、不同的內存配置、不同的外圍設備選擇以及不同的封裝選項。將這些結合起來，通常會在一個系列中獲得數百個不同的部分，并為特定架構獲得數千個不同的部分。

　　為特定應用程序選擇最佳配置很快就會成為一個問題。幸運的是，除了定義需求的傳統(tǒng)“紙筆”方式外，還有一些板允許開發(fā)原型以探索配置，提供更好的信息來幫助決定最適合該應用的設備。

　　在致力于特定架構之前探索應用程序的一種方法是通過Arduino。阿杜諾是一個開源項目，正如 Arduino 網站所說，“制造比臺式計算機能夠感知和控制更多物理世界的計算機”。這也許是嵌入式系統(tǒng)的一個定義。它圍繞著 Arduino 板展開，這是一個小型開發(fā)板系列，每個都帶有一個 Arduino 處理器——來自 AVR 系列的 Atmel ATMega 8 位處理器。該處理器使用 Arduino 編程語言在 Windows、Macintosh OSX 和 Linux 操作系統(tǒng)下運行的 Arduino 開發(fā)環(huán)境中進行編程。開發(fā)板可作為完全填充板、裸板或設計文件提供。支持這一點的是許多接口板（再次填充或構建您自己的）和教育套件。鼓勵 Arduino 用戶在項目網站上分享設計和代碼。

　　Parallax采用BASIC Stamp微控制器/模塊提供了 一種表面上相似的方法。這些模塊采用大型雙列直插式封裝，由 9 V 電池供電。它們通過串行端口與 PC 通信——第一個設計是在 1990 年。該模塊包含自己的 BASIC 解釋器來執(zhí)行 pBASIC——一種 BASIC 方言，具有一系列面向微控制器的命令和功能。與 Arduino 一樣，有來自 Parallax 和第三方的支持板和開發(fā)套件，還有一個社區(qū)網站。然而，與 Arduino 不同的是，Parallax 是一個商業(yè)組織。

　　最近進入開發(fā)市場的是mbed。雖然 Arduino 和 Stamp 面向教育/業(yè)余愛好者，與專業(yè)領域略有重疊，但 mbed 相當于半專業(yè)數碼相機市場的高端，強烈傾向于專業(yè)人士。該網站稱“mbed 是一種使用微控制器進行快速原型設計的工具”，后來清楚地闡明了 mbed 的用途：

　　“……mbed 專為快速實驗和迭代而設計……專業(yè)的嵌入式工具就像一個復雜的 CAD 程序，有利于完善每一個細節(jié)。相比之下，mbed 更像是鉛筆和紙，非常適合在資源、庫和開發(fā)人員社區(qū)的支持下快速草擬設計?！?/p>

　　電路板的核心處理器是基于 ARM? Cortex?-M0 的 NXP LCP11U24和基于 ARM? Cortex?-M3 的 NXP LPC1768。最初的 mbed 板使用 NXP LPC2368 和 ARM7 架構。這些都是 32 位架構，可以利用廣泛的 C 和 C++ 庫以及 ARM 生態(tài)系統(tǒng)的相關位。該項目最初是 ARM 內部的一個 skunk-works 項目，現在得到了公司的正式支持。這些板通過 USB 與主機通信，并具有 SPI、I2C 和 CAN 等接口與其他設備通信，以及 PWM 和模擬接口。

　　正如 mbed 人所說，這些開發(fā)環(huán)境通常是勾勒出一個想法或調查應用程序可能配置的一種方式。在開發(fā)真實系統(tǒng)時，開發(fā)人員可能需要更重量級的工具集。許多 8 位處理器的內存大小和處理速度表明，在應用程序開發(fā)中擺脫匯編程序而使用高級語言（通常是 C）已經成為可能。反過來，這需要更詳細的調試工具。大多數芯片制造商將這些作為其通用資源的一部分提供。

　　一個重要的趨勢是將通用 8 位處理器擴展到使用 8 位控制器作為特殊應用的可編程基礎。例如，小微型器件的增長領域是電容感應。當應用程序使用觸摸屏、滑塊或滾輪時，解析輸入并將其傳遞給適當的應用程序軟件需要處理能力。實現這一點的一個有吸引力的方法是將處理卸載到一個 8 位處理器上，通常通過一個簡單的串行接口與主處理器通信。例如，意法半導體開發(fā)了 STM8-TOUCH-LIB 免費軟件庫，可將任何 8 位 STM8 微控制器轉換為電容式觸摸感應控制器。Microchip有一個類似的mTouch? 庫適用于 PIC16 8 位控制器。

　　在汽車中，雖然安全關鍵型應用程序通常在 32 位設備上實現，但在一系列接口和控制應用程序中，8 位處理器是最佳解決方案。示例包括門窗電機控制、儀表板顯示器以及音頻和衛(wèi)星導航系統(tǒng)等信息娛樂應用?？偩€控制器（例如 CAN 或 LIN）通常是 8 位設計的變體。

　　用于汽車應用的處理器必須滿足汽車中的極端環(huán)境條件，從低至 -40 到至少 +105 攝氏度，有時甚至高達 +125 攝氏度。滿足汽車溫度的通用設備的一個示例是 Atmel Mega168-15AD。

　　在消費類應用中，小微型通常是白色家電（冰箱、洗衣機、洗碗機等）中的處理器。頂級機器可能有多個設備，包括中央處理器、接口控制器和電機控制器，而在較低級別的機器中，這些功能可以在單個處理器上共享。雖然到目前為止我們一直在研究基于 8 位處理器的特定技術，但具有 PIC 系列的 Microchip 采用了不同的方法。事實上，該公司過去曾表示，位數無關緊要，重要的是使處理器（速度和功率）、內存和外圍設備的封裝與應用程序相匹配。如果您有興趣，內部結構從 8 位到 16 位再到 32 位，但所有設備共享一個共同的開發(fā)平臺：MPLAB IDE。在這個保護傘下是一系列開發(fā)板、軟件開發(fā)工具和庫、調試器和探針，甚至是第三方 RTOS。近日，公司推出了Android? 附件框架，帶有一個開發(fā)板和一個軟件庫，用于創(chuàng)建在 PIC 系列的 Android? 下運行的應用程序，通過 USB 連接進行通信。

　　德州儀器是少數仍在推出 16 位級別新產品的公司之一。這些產品專為低功耗應用而設計，而且價格通常非常低。MSP430 架構，由 Code Composer Studio IDE 和LaunchPad 開發(fā)支持和軟件庫，適用于開發(fā)電池供電產品的開發(fā)人員，例如個人健康和健身以及便攜式消費設備。它們部署在各種基于傳感器的應用程序中。尚未發(fā)布的是 Wolverine 平臺，該平臺使用 FRAM（鐵電 RAM），具有超低功耗要求，適用于由能量收集供電的應用——無需電線或電池的遠程和便攜式設備。

　　正如我們之前所討論的，當您將處理器速度、內存容量和外圍設備的不同選項組合在一起時，特定處理器系列的選項可能非常龐大。賽普拉斯半導體有另一種方法：PSoC或可編程片上系統(tǒng)。他們對它的介紹將其描述為微控制器、ASIC 和標準產品的結合，具有所有這些優(yōu)點和較少的缺點。

　　單個芯片上有一個 8 位微控制器，可以是久負盛名的 8051 或賽普拉斯 M8C 控制器（盡管正在推出 ARM? Cortex?-M3 32 位產品）。除此之外，還有可編程模擬和數字模塊；閃存和SRAM；和廣泛的 IO 功能。在設計時，工程師確定將需要的功能以及它們之間的連接。這些設置存儲在設備上的寄存器中。上電時，寄存器配置器件。然而，芯片可以動態(tài)重新配置——也許一種配置用于設置系統(tǒng)，另一種配置用于正常系統(tǒng)執(zhí)行。如果應用程序僅在特殊情況下需要特定功能，也許只有偶爾使用的特定任務需要特定通信接口時，

　　ARM? Cortex? 系列中的 32 位內核，尤其是 Cortex-M0 和其他 32 位架構，正在進入傳統(tǒng)的 8 位應用領域。然而，仍然存在廣泛的應用，其中 8 位處理器的小尺寸和低功耗，通常與經過驗證的遺留軟件相結合，將繼續(xù)在成本、功耗和開發(fā)速度方面提供非常有吸引力的選擇。在未來很長一段時間內，開發(fā)人員將盡可能地利用這些微型計算機。