随着低成本、低功耗的嵌入式电子产品越来越受欢迎，人们也对这些设备的性能提出了更高的要求。从历史上看，低功耗设备可以设计在8位微控制器（MCU）中，以降低成本和功耗，但这需要权衡性能。

现在，意法半导体（ST）的目标是通过一个新的MCU家族来改变这种说法。上周晚些时候，ST宣布推出32位MCU的STM32C0系列，该公司称这是迄今为止最实惠的一套产品。

 

The entry-level STM32C0 is aimed at cost-sensitive applications.

入门级STM32C0针对成本敏感的应用。STMicroelectronics提供的图像使用

 

在本文中，我们将了解为什么8位MCU在低成本、低功耗的电子产品中是首选，以及ST希望通过其最新的MCU系列来改变这种说法。

 

STM32C0系列淘汰权衡

ST表示，新的STM32C0系列MCU旨在融合8位和32位计算的所有优势。也就是说，ST希望为设计人员在以前只有8位选项可行的应用程序中使用32位MCU创建一条路径。

为此，ST将STM32C0系列设计得非常便宜，称其为市场上成本最低的32位MCU。根据数据表，新的MCU系列也非常低功率，3.0伏电源的最大功耗不到5毫安。尽管声称可以负担得起，但值得注意的是，ST在其公告中没有包含有关STM32C0的价格范围信息。
 

Block diagram of the STM32C0 family.

STM32C0系列的框图。图像由STMicroelectronics提供

 

除了功率和成本之外，MCU系列还提供了一些可观的性能规格。STM32C0系列围绕48 MHz Arm Cortex M0+内核构建，具有高达32 KB的闪存和12 KB的SRAM，还集成了重要的电路块，如12位0.4µs模数转换器（ADC）。

为了进一步支持低功耗操作，MCU还具有许多低功耗模式，包括睡眠和停止模式，它们分别能够在2 mA以下和微安范围内消耗电流。

 

8位与32位

ST的新MCU提出了如何在8位和32位MCU解决方案之间做出决定的问题。事实上，在选择MCU时，最重要的规格之一是其数据宽度。数据宽度定义了可以一次处理的最大数据位数，是MCU功能的重要指标。

除了简单地定义可以操作多少位数据外，MCU的数据宽度还设置了其大部分功能的上限。例如，数据宽度还决定了可以寻址的最大内存位置及其寄存器的大小。

 

8-bit versus 32-bit microcontrollers.

8位与32位微控制器。图片由SEA公司提供

 

8位MCU是一种使用8位数据总线的MCU，这意味着它一次可以处理8位数据。这意味着它可以在一次操作中处理0到255之间的值（或者在有符号值的情况下处理-128到127之间的值）。32位MCU使用32位数据总线，可以在单个操作中处理0到4294967295之间的值（或者在有符号值的情况下处理-2147483648到2147483647之间的值）。

一般来说，8位MCU比32位MCU具有更小的指令集和更简单的指令体系结构。这意味着它们需要更少的时钟周期来执行相同的指令，从而减少功耗和成本。由于这种低处理能力和低成本，8位MCU通常用于简单、低成本的应用，如消费电子产品、电器和玩具。

另一方面，32位MCU比8位MCU具有更大的指令集和更复杂的指令体系结构。这意味着它们需要更多的时钟周期来执行相同的指令，从而导致更多的功耗和更高的成本。

尽管如此，它们比8位MCU功能更强大，内存也更多，可用于更复杂的应用，如工业自动化、医疗设备和汽车系统。

 

低成本32位设计的未来？

ST表示，该公司希望这一新的MCU系列将有助于创造一个廉价、低功耗的电子产品仍能提供卓越性能和功能的未来。