MCU無(wú)處不在。在移動(dòng)電話、玩具、汽車(chē)、家電、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。MCU的基本結(jié)構(gòu)由中央處理器、部分存儲(chǔ)器和外圍函數(shù)組成。MCU有8位、16位和32位，這取決于控制功能的復(fù)雜程度以及對(duì)各種輸入的要求。一般而言，位數(shù)越多，處理的性能越強(qiáng)。所以， MCU位數(shù)越多越好嗎?

        要回答這個(gè)問(wèn)題，我們必須先弄清 MCU中“位”的含義。“位”是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字。對(duì)于8位的 MCU，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在8位字節(jié)上。一種8位內(nèi)存寄存器能夠存儲(chǔ)28個(gè)潛在值之一。實(shí)際值的范圍因所用整數(shù)而異。盡管8位 MCU中的總線是8位寬，但是地址總線的寬度可以有所不同。12至16位地址總線寬度是常見(jiàn)的。舉例來(lái)說(shuō)，一條16位寬地址總線產(chǎn)生65536 (2^16)字節(jié)(稱(chēng)為64 KB)。但是，這些分類(lèi)只是開(kāi)始說(shuō)明特定8位 MCU的實(shí)際功能。

        8位MCU應(yīng)用廣泛，但與16位MCU和32位MCU相比，性能有限。當(dāng)8位不夠時(shí)，設(shè)計(jì)師可以向32位MCU求助，這可以帶來(lái)相當(dāng)大的性能沖擊。它們可以支持高端代數(shù)操作和浮點(diǎn)數(shù)學(xué)操作。雖然8位MCU通常僅限于MHz的處理速度，但32位單元的時(shí)鐘速率可以達(dá)到GHz范圍，盡管數(shù)百個(gè)MHz單元更為常見(jiàn)。

        在提高性能的同時(shí)，32位MCU的編程復(fù)雜性也增加了，包括多個(gè)狀態(tài)寄存器、復(fù)雜的中斷管理、多層固件執(zhí)行權(quán)限等。這就是為什么32位單元如此強(qiáng)大。它們可以快速處理數(shù)千個(gè)需要大量數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜計(jì)算，如圖像處理或高速系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制。此外，32位MCU通常需要更多的內(nèi)存地址空間來(lái)緩沖高帶寬數(shù)據(jù)流。

        一般來(lái)說(shuō)，在32位 MCU上，較高的時(shí)鐘速度也會(huì)導(dǎo)致能量消耗的增加。一般而言，32位的 MCU可能通過(guò)犧牲更大的能量消耗來(lái)支持更密集的計(jì)算。但8位和32位之間的選擇卻沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。舉例來(lái)說(shuō)，32位的 MCU能在一系列計(jì)算之前，比8位 MCU更快地完成一系列計(jì)算。因此，32位的 MCU是否更加節(jié)能?這種可能性很大，但未必正確。8比特的 MCU可以減少總能量消耗，幫助延長(zhǎng)便攜式設(shè)備的電池壽命。選型不簡(jiǎn)單，要根據(jù)具體情況確定最佳的能耗方案。

        在MCU外設(shè)上，8位MCU可以支持一些加密功能來(lái)提高安全性，但這些功能通常是在硬件中實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)該放棄成本，這也會(huì)增加相對(duì)低功耗MCU的負(fù)擔(dān)。如果產(chǎn)品的更高級(jí)別的安全功能非常重要，那么使用更高級(jí)別的MCU是明智的選擇。

        最后，讓我們回到問(wèn)題上。MCU位數(shù)越多越好嗎?當(dāng)然不是。這是一個(gè)復(fù)雜的決策過(guò)程，應(yīng)綜合考慮成本、性能和產(chǎn)品需求。在這里，可以給你一個(gè)建議，如果特定的應(yīng)用程序需要大量的隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)，32位MCU通常比8位甚至16位設(shè)備提供更多的RAM。在比較各種MCU替代方案時(shí)，延遲是另一個(gè)需要考慮的因素。使用8位、16位或32位MCU可能同樣優(yōu)秀執(zhí)行某些功能。然而，如果應(yīng)用程序需要低延遲，它可能需要16位或32位MCU的速度。