在現(xiàn)在的單片機(jī)中，有8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)，數(shù)據(jù)總線寬度除了在執(zhí)行計(jì)算和更快的數(shù)據(jù)傳輸方面具有更高的性能優(yōu)勢(shì)外，總線寬度更大的MCU還具有哪些優(yōu)勢(shì)？

數(shù)據(jù)總線寬度更大的MCU在更快的操作，通常更強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具，更多的功能以及更好的電源效率方面享有更高的性能。通常，較低的總線寬度會(huì)限制性能。在本文中，請(qǐng)考慮下面的所有討論，以包括8位和32位之間的16位。但是，16位將在性能優(yōu)勢(shì)、編程、調(diào)試、成本、人工等方面，逐漸向32位傾斜。

隨著總線寬度的減小，周期數(shù)會(huì)增加：較低的位寬度需要更多的周期才能完成更大的計(jì)算。與具有16位數(shù)據(jù)總線寬度的MCU相比，8位MCU完成大型計(jì)算所花費(fèi)的周期更多。使用32位MCU可以進(jìn)一步減少計(jì)算周期。除了加快計(jì)算速度和提高數(shù)據(jù)吞吐量外，32位MCU還可以在一個(gè)周期內(nèi)處理操作，而8位MCU則需要許多周期才能完成。如果在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)中斷或故障，則與需要在一個(gè)周期內(nèi)完成同一任務(wù)的32位MCU相比，8位MCU更有可能無(wú)法完成任務(wù)（需要幾個(gè)周期）。如果計(jì)算速度和吞吐量很重要，則32位對(duì)于吞吐量更好。示例包括計(jì)算密集型應(yīng)用程序，例如圖像處理。

成本：8位MCU仍然很普遍，在某些應(yīng)用中，就芯片成本而言，這是最便宜的計(jì)算選擇。但是，32位MCU芯片可以和某些8位MCU芯片一樣便宜。當(dāng)要節(jié)省百分之一的錢很重要時(shí)（例如在大批量產(chǎn)品中），將根據(jù)最便宜的芯片滿足的最低項(xiàng)目要求（無(wú)論位寬如何）做出決定。添加更多功能可能不是面向未來(lái)產(chǎn)品的考慮因素。關(guān)于技能，一旦工程師掌握了32位單片機(jī)的學(xué)習(xí)曲線，該值將擴(kuò)展到更廣泛的應(yīng)用范圍。8位MCU的范圍相對(duì)于32位MCU受到很大限制。使用32位MCU的人工成本可能也更低，因?yàn)楦嗟倪x擇，功能，工具，并且現(xiàn)有的大量代碼圍繞32位生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。尖端技術(shù)不再圍繞8位發(fā)展。

代碼大小：寬度越大，代碼越密。代碼大小減少30％是對(duì)32位代碼所提供的代碼優(yōu)于8位代碼所帶來(lái)的好處的粗略估計(jì)。當(dāng)然，用32位編程在匯編代碼中要比8位編程更具挑戰(zhàn)性，但是現(xiàn)代開(kāi)發(fā)工具使工程師能夠使用C/C++（一種通常可跨體系結(jié)構(gòu)移植的語(yǔ)言）以及跨體系結(jié)構(gòu)使用類似的工具鏈和IDE的方法。但是，對(duì)于需要花時(shí)間思考操作效率的工程師而言，可以使用匯編代碼對(duì)8位MCU進(jìn)行更有效的編碼。

更多功能：更高的數(shù)據(jù)總線寬度架構(gòu)可以利用更多功能。使用32位單片機(jī)時(shí)，功能的縮放比例可能會(huì)顯著增加，而隨著位寬的增加，外圍設(shè)備的集成速度會(huì)大大提高。使用DMA完全跳過(guò)CPU的32位單片機(jī)更容易獲得實(shí)時(shí)性能。

但是，與32位MCU相比，有更多的8位MCU供選擇。造成這種情況的部分原因是，與16位和32位體系結(jié)構(gòu)相比，8位體系結(jié)構(gòu)存在的時(shí)間更長(zhǎng)。

選擇許多8位MCU的主要原因是，每個(gè)MCU的成本，對(duì)舊代碼的重用以及對(duì)8位架構(gòu)的個(gè)人熟悉程度。8位MCU可以以最低的要求完成工作，但是使用8位MCU開(kāi)發(fā)產(chǎn)品所需的技能卻有所不同，尤其是在最低編程級(jí)別（匯編代碼）下工作時(shí)。匯編代碼可以被比一個(gè)編譯器可以從高級(jí)編程產(chǎn)生在C/C++，例如更有效地寫(xiě)入。如果時(shí)間很緊迫，那么與使用8位MCU相比，在開(kāi)發(fā)工具上使用32位架構(gòu)所需要的精力和技巧就更少。

有些人只是更喜歡使用8位MCU進(jìn)行“bit-bang”的簡(jiǎn)單功能，這種功能更加透明，因?yàn)槠渥裱僮鞯膹?fù)雜性更低，尤其是對(duì)于較低級(jí)別的調(diào)試而言。那些喜歡8位MCU的人可能會(huì)喜歡這樣的事實(shí)，即他們對(duì)8位MCU擁有更多的控制權(quán)，這更加透明，因?yàn)樗梢愿p松地跟蹤最低級(jí)別的事件。但是使用8位MCU可能還需要更多的時(shí)間來(lái)了解MCU操作和內(nèi)存管理知識(shí)。就可以在32位中創(chuàng)建的動(dòng)作的復(fù)雜性與32位的更抽象的編程層之間的權(quán)衡而言，這是一個(gè)權(quán)衡取舍的問(wèn)題。

選擇8位、16位和32位單片機(jī)的決定取決于應(yīng)用程序的要求，比如MCU開(kāi)發(fā)的最終成本和開(kāi)發(fā)周期等等。許多開(kāi)發(fā)人員都是8位MCU的忠實(shí)擁護(hù)者，可以用它們做很多事情。如果是大批量產(chǎn)品，將傾向于使用成本最低的單片機(jī)。最后，選擇取決于性價(jià)比。作為個(gè)人發(fā)展的決定，熟悉兩者都是明智的。8位級(jí)別的MCU核心操作的可視性提供了一種教育經(jīng)驗(yàn)，而這些經(jīng)驗(yàn)通常被32位抽象層所隱藏。

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