單片機（MCU）是一個小型的計算機，它將各個部件集成在單個芯片上，具有CPU，內(nèi)存（RAM和ROM）以及用于處理各種數(shù)據(jù)的接口（包括輸入/輸出接口）。與服務(wù)于更通用應(yīng)用程序的微處理器不同，單片機針對更特定的應(yīng)用程序。

　　單片機具有許多用途：它普遍應(yīng)用于玩具和家用電器等消費電子產(chǎn)品、手機和計算機等通信設(shè)備中，以及ECG機器和監(jiān)視器等醫(yī)療儀器中。同樣，在工業(yè)環(huán)境中，它可以用于控制溫度或壓力，計數(shù)時間，測量速度或激活制動系統(tǒng)。由于單片機適合于特定任務(wù)，因此必須選擇適合該方案的單片機。所以，選擇單片機有許多因素需要考慮。

　　1.功率效率。在處理性能和功耗之間需要權(quán)衡：具有更高處理能力的設(shè)備將消耗更多能量。因此，如果你的單片機是無線的并且使用可充電電池運行，則需要權(quán)衡犧牲功率效率與獲得更多處理能力，反之亦然。一些高能效的單片機包括英銳恩的EN系列，意法半導(dǎo)體的STM32系列，NXP的Kinetis L系列，瑞薩的H8超低功耗系列，賽普拉斯的PSoC 6系列，Microchip的eXtreme低功耗PIC系列以及德州儀器（TI）的MSP430系列。

　　2.溫度區(qū)間。根據(jù)單片機的運行環(huán)境，你可能希望設(shè)備能夠承受非常高或非常低的溫度。在溫度容限和成本之間會有一個權(quán)衡。某些耐溫單片機包括STMicroelectronics的STM32F103系列，NXP的Kinetis EA系列，瑞薩的RX24T和RX24U，英飛凌的XMC系列和AURIX系列，Microchip的PIC和AVR單片機以及德州儀器（TI）的MSP430F2619S-HT。

　　3.安全。針對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的黑客攻擊正在上升，這一威脅與汽車中使用的單片機尤其相關(guān)。作為響應(yīng)，單片機制造商也在實施諸如加密和物理安全性之類的安全性層。現(xiàn)在，用戶可以購買已通過最新安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的單片機，或?qū)CU與片上安全硬件一起使用。提供獨立安全性MCU的公司包括意法半導(dǎo)體（ST33系列），瑞薩電子（AE-5和RS-4系列），英飛凌（OPTIGA Trust和OPTIGA TPM），賽普拉斯（PSoC 64），Microchip（32位和16-位 MCU（用于安全性）和德州儀器（MSP430系列）。提供片上安全硬件的公司包括NXP（Kinetis系列）和Infineon（AURIX）。

　　3.硬件架構(gòu)。單片機的封裝直接影響其尺寸和性能，雙列直插式包裝是最常見的類型。小外形晶體管的占位面積小，四方扁平封裝占據(jù)更多面積，但垂直空間更少。晶圓級芯片規(guī)模要小得多，并具有更大的處理能力，但制造成本卻更高。扁平無鉛封裝的散熱效果更好。球柵陣列（BGA）由于具有緊湊的封裝而具有高性能，但制造成本更高。

　　4.體積小的單片機。小體積單片機包括Microchip的ATtiny20-UUR，賽普拉斯的PSoC 4000，恩智浦的LPC1102UK，意法半導(dǎo)體的STM32F042T6Y6和德州儀器的MSP430G2252。

　　5.處理能力。你需要多少處理能力才能完成此任務(wù)？單核處理器就足夠了嗎？還是需要雙核？多核處理器將明顯更快，但也會消耗更多能量。另外，是否需要圖形處理單元（GPU）？

　　6.內(nèi)存容量。你需要的內(nèi)存量（RAM和ROM）將取決于你要運行的程序。更多的程序需要更多的隨機存取存儲器（RAM）。此外，GPU將不僅需要更多的RAM，而且還需要更快的讀寫時間。

　　7.硬件接口。任務(wù)的性質(zhì)將決定是否需要硬件接口，例如USB、WiFi、藍(lán)牙、音頻、視頻或攝像頭。

　　8.軟件體系結(jié)構(gòu)。一些單片機可在多個OS上運行，而其他則不能。如果需要擴展，最好使用相同的軟件體系結(jié)構(gòu)以提高互操作性。

　　9.價格。單片機的價格范圍很廣，從幾毛錢到幾十元不等。如果要擴展應(yīng)用，則需要考慮總體成本與單片機的單個性能。