<br>单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。</br>

单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

<br>系统性能并不等价于计算能力。较低的功耗、丰富的片内外设以及实时的信号处理能力对于大部分嵌入式应用来说是最为重要的。传统的8位、16位单片机已经很好的处理了这类问题，但是随着当今嵌入式设计不断增长的功能需求和特殊要求，许多微控制器厂商开始抛弃他们传统的8位、16位单片机。但是选择32位处理器对于某些任务来可能并不是最适宜的。</br>

系统性能并不等价于计算能力。较低的功耗、丰富的片内外设以及实时的信号处理能力对于大部分嵌入式应用来说是最为重要的。传统的8位、16位单片机已经很好的处理了这类问题，但是随着当今嵌入式设计不断增长的功能需求和特殊要求，许多微控制器厂商开始抛弃他们传统的8位、16位单片机。但是选择32位处理器对于某些任务来可能并不是最适宜的。下面我们就讨论一下单片机的选型问题。

<br>ARM单片机是大多数新手选择的入门切入点，但由于知识的不足，在设计过程中新手们经常会遇到这样或那样的问题，ARM异常中断返回就是这样一种令人头疼的问题。在ARM的使用问题中异常中断返回是新手们较为苦恼的问题，本文就将对ARM异常中断的集中情况进行总结，并给出了一些解决方法。</br>

<br>随着单片机的发展，单片机在家用电器、工业自动化、生产过程控制、智能仪器仪表等领域的应用越来越广泛。然而处于同一电力系统中的各种电气设备通过电或磁的联系彼此紧密相连，相互影响，由于运行方式的改变，故障，开关操作等引起的电磁振荡会波及很多电气设备。</br>

随着单片机的发展，单片机在家用电器、工业自动化、生产过程控制、智能仪器仪表等领域的应用越来越广泛。然而处于同一电力系统中的各种电气设备通过电或磁的联系彼此紧密相连，相互影响，由于运行方式的改变，故障，开关操作等引起的电磁振荡会波及很多电气设备。这对我们单片机系统的可靠性与安全性构成了极大的威胁。单片机测控系统必须长期稳定、可靠运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大损失。因此单片机的抗干扰问题已经成为不容忽视的问题。

<br><strong><font size="4">引言</font></strong></br>

常常看到很多网友在讨论51单片机。有人说，51单片机是入门的基础，应该学习；也有人说，ARM系列32位单片机的各种教程已经普及，51单片机早已过时，自然也就失去了学习的必要性。甚至还有一种极端的声音——是时候向51单片机说再见了……

确实，8位MCU和32位MCU，常常被拿来做比较，尤其是在32位MCU的价格不断降低、8位MCU价格优势不那么明显的今天，越来越多地听到关于8位MCU要被淘汰的言论。难道8位MCU真的要退出历史舞台了么？下面就让我们来听听业界的声音吧！

<br><strong><font color="#0000C6"><font size="5">一、单片机内部结构分析</font> </strong></br>

<br>本文将市场上典型的低功耗MCU系列进行了比较，分析得出基于ARM. Cortex M0+内核的MCU系列最适合穿戴式医疗设备的开发。设备开发者当密切关注其发展动向，结合现有的市场需求、产品体系的构建和升级换代的规划等因素进行合理分析，抉择出适合自身产品的MCU型号。继而针对特殊医疗监测任务的需求，为MCU系统制定最优化的低功耗策略，从而开发出价格亲民、性能优越的设备。</br>

根据穿戴式医疗设备低成本、高性能、高集成度和续航时间长的特点，对比了当前主流的低功耗微控制器（MCU）系列，分析得出ARM Cortex M0+内核的MCU系列适合该领域的产品开发。在功耗水平、运算性能、外设集成和产品成本等方面，进一步将各大半导体公司基于Cortex M0+内核的MCU系列展开参数对比，为穿戴式医疗设备的MCU选型提供指南。

<br>硬件设备由 MCU、MCU 上的 OS、各种传感器、WIFI/蓝牙/3G/4G 以及其他联网通信模块和应用程序构成。 其中硬件设备有两种接入方式， 第一种就是通过联网通信模块接入网关， 通过网关完成数据的发送与接收， 最终将数据转发到云平台或者手机端。 第二种就是硬件设备直接与手机实现本地连接， 进行数据的交换包括配网等操作。 因为云端平台数据传输采用JSON协议，因此，硬件堆JSON的解析非常重要。传统的C JSON解析非常庞大，在微处理器中，这无疑是一个巨大的问题。因此，编写了一个非常简单的JSON你判定，解析，与键值校验的三个纯C语言函数。占用空间非常小。具体的代码如下文所示：</br>

<br>对于ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC，相信大家都不陌生，但是你确定你真的了解它们吗？你知道这五者之间都有哪些联系和区别吗？别急，下面立马带你一探究竟！</br>

<strong><font color="#0000C6"><font size="5">ARM</font> </strong>

<br>说单片机与通用型中央处理单元芯片不同，是因为前者一般很容易配合最小型的外部支持芯片制成工作计算机。这样就可以很容易的把单片机系统植入装置内部来控制装置了。近年来为了在指令和数据上使用不同的字宽，并提高处理器流水线速度，哈佛结构在微控制器(Microcontrollers)和数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)也逐渐得到了广泛的应用。</br>
　　

<br>开漏输出：输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行，适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强(一般20ma以内)。</br>

推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止。

我们先来说说集电极开路输出的结构。集电极开路输出的结构如图1所示，右边的那个三极管集电极什么都不接，所以叫做集电极开路（左边的三极管为反相之用，使输入为“0”时，输出也为“0”）。对于图1，当左端的输入为“0”时，前面的三极管截止（即集电极C跟发射极E之间相当于断开），所以5V电源通过1K电阻加到右边的三极管上，右边的三极管导通（即相当于一个开关闭合）；当左端的输入为“1”时，前面的三极管导通，而后面的三极管截止（相当于开关断开）。

<br>绝大多数的MCU爱好者对MCU晶体两边要接一个22pF附近的电容不理解，因为这个电容有些时候是可以不要的。参考很多书籍，讲解的很少，往往提到最多的是起稳定作用，负载电容之类的话，都不是很深入理论的分析。</br>

问题是很多爱好者不去关心这两个电容，他们认为按参考设计做就行了，本人也是如此，直到有一次一个手机项目就因为这个电容出了问题，损失了几百万之后，才开始真正的考虑这个电容的作用。

其实MCU的振荡电路的真名叫“三点式电容振荡电路”，请参考图片。

<br>DIGITIMES Research观察，随穿戴式装置与物联网(Internet of Things；IoT)兴起，针对IoT装置小体积、极低功耗的需求，厂商纷开发强调极低功耗、整合Sub-GHz甚至2.4GHz Wi-Fi/BLE(Bluetooth Low Energy)等无线通讯技术的IoT微控制器(MCU)/模组，IoT MCU市场规模在2022年预估可达35亿美元以上。</br>

<br>物联网(IOT)应用中使用的微控制器单元(MCU)正在兴起，对整个MCU市场的增长产生了积极的影响。全球领先的关键信息和分析供应商IHS称，联网汽车、可穿戴电子产品、楼宇自动化等物联网应用中使用的MCU的市场预计将以11%的年均复合增长率(CAGR)增长，从2014年的17亿美元增加到2019年的28亿美元。2019年前，预计总体MCU市场将以4%的年均复合增长率微幅增长。</br>

<br>微控制器（MCU）正在变得越来越复杂，越来越强大，因而越来越有用，但是这些进步都是有代价的。</br>

开发带高级电源管理功能的多核MCU硬件并不太难，由于存储器的限制，开发出适合多核MCU的软件则难得多。CPU系统可以用SRAM片上存储器，或者外部的DRAM，不过对MCU系统而言，所有的存储器都在片上。所以CPU系统可以跑大型的Linux或Windows操作系统，MCU则只能跑相对简单的实时操作系统。

其实他们之间的关系可以更直观地转换为ARM与Intel的关系

<br>从Intel公司1976年的MCS48诞生算起，微控制器已有40年的发展史。微控制器是微处理器应智能化控制需求演化出来的一个分支，突出了它的控制功能，应称之为微控制器（MCU）。微控制器具有单芯片形态、嵌入式应用方式，历史上曾广泛称它为单片机，现在，许多人都称它为嵌入式系统。</br>

<strong><font color="#0000C6"><font size="5">1、Intel的历史功绩</font> </strong>

<br>可穿戴技术现在是消费类电子行业的热门用语。每家消费类电子产品公司都声称要推出可穿戴设备。它们是我们能够穿戴的微型电子设备，通常与现有配饰(如：手表)集成或者取而代之。</br>

<center><img src="http://mm32.eetrend.com/files/2016-07/wen_zhang_/100001946-5696-01.jpg&…; alt="" width="600"></center>

<br>消费类电子产品经过几十年的发展已经有无数种各类用途的设备，从专业设备到个人消费品。虽然存在性能和功能的差异，但是消费类电子产品往往遵循相同 的设计趋势：设备功能变得越来越强大、体积小巧和省电。可穿戴设备集中体现了这一趋势，它是一种便携、电池供电、高集成度的设备，负责从高精度模拟测量到 直观用户界面的所有一切。可穿戴式设备开发人员必须仔细的在多种集成电路（IC）中匹配产品的需求，有时还需要同时应对相互矛盾的优先选项。</br>

<br>近年来中国电子工业持续高速增长，集成电路产业进入快速发展期。2014年，中国集成电路产业完成内销产值1011亿元，同比增长9.9%，高于全行业增速1.2个百分点，内销比例达到34.7%，比上年提高0.4个百分点。</br>

<center><strong><i>2010－2014 年中国集成电路产业销售收入规模及增长</i></strong></center>

<br>2016年6月30日，上海灵动微电子股份有限公司（公司简称“灵动微电”，证券代码：833448）MCU事业部总经理娄方超，应邀参加了“2016中国(上海)物联网大会暨中国（上海）国际物联网博览会”，并做了主题为“MM32 MCU，基于ARM内核的物联网灵动之风”的演讲。</br>