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[数码]为什么还有人用单片机?

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明明嵌入式的操作系统那么方便好用!单片机实现个垃圾功能要拿垃圾软件开发,查半天的垃圾文档。
电动牙刷见过没?驱动几个灯,搞几组PWM信号,你上操作系统?
十几二十块钱的儿童电动玩具见过没?成品售价就那么点,你选大资源的片子,上操作系统?
女性性用品会震动那种知道吧?这你也用好片子上操作系统?
四五毛钱能搞定的东西,为啥要用几块钱,十几块钱的片子?工厂一个月出货量假设是3万,一个省一块钱就是3万块钱利润呀,省下来存着不香吗?
开什么玩笑,这是德州仪器最新的号称最小的MCU,24Mhz主频,1kB sram,带有UART,SPI I2C接口还有ADC.
光看这尺寸但凡是一个工程师哪一个不是满脑子写的"想要"








我要秒开秒关
我要PCB控制到指甲盖这么大
我要待机电流2uA
我要出货量kkk级, 成本控制在几毛几分
不好意思, 只有垃圾单片机能做到
那以后红绿灯也上 i9-12900K 算了, 直接跑Windows11, 就为了点个灯.
单片机也有支持posix接口的RTOS, 但是底层驱动还是要自己写.
嵌入式操作系统好用, 那是因为已经有人帮你把底层的驱动封装好了.
猜猜谁的工资高? 谁的贡献大?
(竟然被发现第一次错打成了i9-12700k, 重点在这里吗?? 改了改了)
假设现在你要开发一款控制程序,客户报价给你5元,订单量为100万片。用国产的单片机:比如应广,单价为0.5元能搞定。用国外的芯片STM32:单价2元能搞定。那么你选那颗?中间1颗1.5元的差价,100万科就是150万的利润,你舍得放弃?
你不能只站在工程师的角度考虑问题,因为只要能实现功能而且能保证不出问题,那么是用单片机还是上你说的嵌入式,那是老板才能决定的问题,而老板是商人,他要考虑的是那个能带来的利润更多,回报更大。而你要多费很久时间很多精力才能用单片机搞出来要的东西不在他的考虑范围之内,哪怕你搞不出来他都会换个人搞,因为他不舍得那150W,而你不值那150W,就这么简单。
现在的单片机卷的不行,m0内核的芯片都能卷到3毛4毛钱,8位也还是没淘汰,为什么?因为便宜啊!
淘宝上买的小夜灯,流水灯什么去看看,每年卖很多,就几元钱,里面的芯片你去给上你说的嵌入式系统吧!用单片机芯片成本不超过3毛钱,你选那个?
还有别说单片机资料垃圾什么的,你说某些国产芯片的资料垃圾我认同,但是市面上大部分主流芯片的资料都很全的好吧?比如国产的松涵,中微,应广,合泰,九齐等等,更别说从大学就开始学的51,stm32……不知道这里面你用过几款,你就再说单片机不好用,单片机资料垃圾……没深入学习过就别轻易说出这样会丢人的话!
超市里几十,一百来块的小孩玩的遥控汽车见过吧,你应该也知道51单片机,如果这个玩具车我们用51单片机制作,那么电路部分可能几十就可以搞定,但如果你用嵌入式系统那可就不少钱了。在两个都可以实现功能的前提下厂家为什么要给你用贵的?厂家才不管你研究的时候是轻松还是困难。他把那些钱赚了不好吗,况且一个玩具遥控车这种产品如果你因为成本而导致定价很高你觉得消费者会认吗。这不是食品,你可以跟消费者说你这个面粉纯天然无添加,驴拉着磨磨出来的,大家知道这个会更健康。所以说 不是大家闲,单片机还是有存在价值的,希望你不要用过钢笔就不知道铅笔了
不怕你笑话,我到现在都没太搞懂嵌入式,不会多线程,不懂消息槽。
没错,我就是个混子。
但是我能做出产品,公司能把这些产品卖出去,我拿到了工资。
你说有没有一种可能,嵌入式只是规模大了,做系统的人不需要关心底层逻辑,而底层逻辑是其他人负责的。负责的这个人,叫做用单片机的。
单片机从启动到运行,一般不超过半秒。
你搞个儿童玩具,在那加载半天,还崩溃了,要重装系统,你信不信小娃娃直接拿起来糊你脸上去。
没错,嵌入式也可以快速启动,但是代价是什么呢?
没错,是需要会裁剪功能,需要查垃圾文档。
点个灯也要操作系统?你是不是觉得用了操作系统就会高大上?你现在估计连单片机都没摸透,更别说操作系统了,所以用操作系统会让你有种莫名的满足感和自豪感么?
实在学不会转行干销售吧,这么会说
天上飞的,地上跑的,水里游的,随处可见单片机的应用。
有些人说现在处理器性能这么好了,单片机是不是就淘汰了,特别是51单片机。
说句难听的,可能你被淘汰,单片机都不见得被淘汰。
虽然现在有很多功能强大的微处理器和微控制器可以给你挑花眼,但单片机仍然有其独特的优势和应用场景。
一、单片机有哪些独特优势? 1.低成本


单片机通常比微处理器和微控制器成本更低,很多低端的低至几毛钱一颗。
光是这个成本优势,虽然”后宫佳丽”千千万,老板独爱这一瓢。
这使得单片机成为许多低成本电子产品的理想选择,例如家用电器、智能家居设备、玩具和小型机器人等。
2.低功耗
单片机通常需要较少的功率来运行,这使得它们成为许多低功耗设备的理想选择。
在低功耗模式下nA级别的电流损耗,比如ST以下这款单片机。


在最低功耗下,电流仅需290nA。
就像男人一样,猛不猛不重要,最重要是持久。
低功耗的特点使得单片机更适合去做传感器、远程监控系统、和嵌入式系统等应用。
3.可编程性强
单片机介于简单和复杂之间,比Arduino复杂,比树莓派简单。
可以使用各种编程语言和开发工具进行开发和调试。
这使得单片机成为许多定制化应用场景的理想选择,例如工业自动化、机器人、电子游戏和艺术装置等。
4.处理速度快
尽管单片机的处理速度通常比微处理器慢,又想省钱、又想省电、又要比处理器还快,想啥呢?
哪怕比微处理器慢,但是应付很多应用也是绰绰有余了,就像我用STM32F103系列,开个50us的定时中断做一款网关产品,照样也稳的一批。
二、单片机有哪些应用场景?1.电子游戏
单片机可以用于制作各种电子游戏,例如红白机、游戏机和掌上游戏机等。
2.家用电器
单片机可以用于制作各种家用电器,例如洗衣机、电视机、电风扇和烤箱等。
3.智能家居设备
单片机可以用于制作各种智能家居设备,例如智能灯泡、智能插座和智能门锁等。
4.机器人
单片机可以用于制作各种小型机器人,例如遥控车、小型机器人和机器人手臂等。
5.工业自动化
单片机可以用于各种工业自动化系统,例如工厂生产线、智能仓储系统和物流管理系统等。
6.汽车电子
单片机在汽车电子系统中广泛使用,例如引擎控制模块、车身电子模块、车载娱乐系统和驾驶辅助系统等。
7.医疗设备
单片机可以用于各种医疗设备,例如心电图仪、血糖仪、血压计和呼吸机等。
8.无人机
单片机可以用于制作各种无人机,例如航拍无人机、教育用无人机和无人机玩具等。
9.电子竞技
单片机可以用于制作各种电子竞技设备,例如游戏手柄、游戏鼠标和游戏键盘等。
10.科学研究
单片机可以用于各种科学研究,例如气象站、地震仪和生物实验仪等。
除此之外,单片机还可以用于智能交通系统、安防设备、物联网设备、音频处理设备和通信设备等。
总之,虽然单片机已经有些年头了,但在低成本、低功耗、可编程性强和处理速度快等方面仍然有很大的优势和应用场景。
最后彩蛋时间,最近有粉丝问我怎么提升单片机编程思维和水平。
我做了开发10几年,累计做过几十个项目,我针对这些项目共性功能,比如任务创建、管理、队列算法、LED特效、按键扫描等,写了一个标准程序框架。


这个架构,我在2019年也录了教程,我做新项目时,直接套用这个架构去写,效率直接起飞。


不出意外的话,应该是你目前能看到最实用、最硬核、最系统的干货。
现在限时放出来给大家看,后期可能会删。
可以点击下方??卡片看文章开头领取。
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或者可以找「无际单片机」,全网同名的。
下面是更多无际原创的个人成长经历、行业经验、技术干货。
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今晚折腾方案加选型搞到了快十二点。
刚刚半开玩笑的把这个问题丢给了我boss,然后和他说了句,要不这个方案咱也用嵌入式吧,省事。
他半天回了我一句,我看你的脑子像嵌入式…
对了,这个方案是做个智能洁面仪,拼夕夕19.9包邮那种
……………………………………………………………………
芯片定出来了,中微 SC8P1712E 带ADC ,之前8分多的时候屯的,仓库刚好还有一大堆。
林林总总扣完下来一块板大概能赚个几毛钱吧,做方案苦啊…


以上。
你家跳dan也移植了linux系统吗?
RTC PWM RNG CAP CRC WWDT ADC DAC
UART CAN SPI I2C Lin
FPU TMU VCU
你的操作系统能做哪个?嗯?
我猜,这些是啥你都不一定都知道?
会不会是你的见识和开发水平太拉稀,才导致你看单片机和开发环境和开发文档LJ
请记住,存在即合理
如果单片机和它的应用很拉,不用你骂街,制造业自然会淘汰它。就如同晶体管大范围内取代电子管,集成电路替代了相当多的分立电路。目前看来,单片机的日子很舒坦,并且在相当长一段时间内,会继续过得很舒坦……
你不会觉得拿块32点个灯就是用单片机了吧。有本事搞通397玩转AUTOSAR,轻轻松松百万年薪再来看这问题吧
一个电梯不用单片机用什么? 骁龙888? 一共才一百几十条指令的控制程序,你用骁龙888?成本问题不说,而且不合适吧。就像你只是做道西红柿炒蛋,你花几十万搞了个现代厨房
大家说了很多了,再补充一个功耗和实时性。
uA级的待机功耗和亚us的中断响应,哪个操作系统来试试?
再加一个可靠性,如果死机了,你猜单片机复活(复位)的速度能甩linux几条街?
为了淘汰一瓶子不满半瓶晃的无知轻狂少年。
心中有莲花,看到的就是莲花,
心中有猛虎,看到的就是猛虎。。。
心中到底填满什么垃圾?才会看到满眼的垃圾!
见识了导弹,轰炸机的牛逼,你就忘了手枪?
就算不差钱的场合,比如极地科考,不差钱吧?他敢把工控的MCU换成商业级的i7?
他很可能就因为这个冻死在极地好吧。
有没有可能单片机实现的功能也非常复杂?比如电机的控制foc算法。简单点的键盘,会处理好抖动的人都不算多?高大上的医疗器械需要fpga,自己实现单片机算法,io控制,我需要在一定时间内必须完成复杂的激光测量-比如血细胞分析仪。 极端点有没有可能12900k cpu内部甚至有个系统叫minix也能算单片机实现的?嵌入式很广很复杂。单片机也不简单。
很多小家电连个单片机都没有,几个简单电路一搭上,就能直接用了
里面的电子器件都几分钱一件,一买都是论车买,比那个都不配说话的八位机都便宜
你上个单片机上去,成本一下翻好几倍,你傻,老板可都不傻
看着我手上正在跑FreeRTOS的GD32的开发板,我不禁要问,难道FreeRTOS就不配叫嵌入式操作系统?我反思自己用这么简单又便宜的东西,那么代价又是什么呢?只有用英伟达的GPU点亮的LED才配称得上科技之光。只有i9-14900发出的热量,才是一个文明该有的温度。
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菜就多学,写单片机照样可以用vscode、cmake、ninja、gcc、gdb工具链,在hal库+cmsis_os标准系统接口加持下没觉得有多麻烦,都不用学寄存器,熟悉一下系统API就行了,跟linux c开发差不多
废话不多说!
单片机:
单片机属于嵌入式微控制器MCU (Micro Control Unit)


MCU内部集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表如8051、8096、C8051F等。
单片机就是在一个芯片(Chip)上集成了CPU、SRAM、Flash及其他需要模块,在一个Chip上实现一个微型计算机系统,所以就叫Single Chip Microcomputer,也就是单片机了。
它其实就是一种集成电路芯片,是通过超大规模集成电路技术,将CPU、RAM、ROM、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能,塞进一块硅片上,变成一个超小型的计算机。
“单片机”其实是一种古老的叫法。在那个年代半导体工艺还在起步阶段,集成能力很差,往往是CPU一个芯片,SRAM一个芯片,Flash一个芯片,需要中断的话又得有个专门处理中断的芯片,所以一个完整可用的计算机系统是很多个芯片(Chip)做在一个PCB板上构成的。
不同的功能无法做进一个芯片(Chip),所以会有多片机。现在半导体技术早已非常发达,所以不存在多片机。但是,“单片机”的叫法却一直延用至今。
单片机技术从上世纪70年代末诞生,早期的时候是4位,后来发展为8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位时代。8位单片机功能很强,被广泛应用于工业控制、仪器仪表、家电汽车等领域。
我们在研究单片机的时候,经常会听到一个词——51单片机。让我们来了解一下它究竟是什么。


51单片机,其实就是一系列单片机的统称。该系列单片机,兼容Intel 8031指令系统。它们的始祖,是Intel(英特尔)的8004单片机。
注意,51单片机并不全是英特尔公司产品。包括ATMEL(艾德梅尔)、Philips(飞利浦)、华邦Dallas(达拉斯)、Siemens(西门子)、STC(国产宏晶等公司,也有很多产品属于51单片机系列。
ATMEL公司的51单片机,AT89C51这是一个51单片机的开发板,中间那个芯片才是51单片机
51单片机曾经在很长时间里都是市面上最主流、应用最广泛的单片机,占据大量的市场份额。
51单片机其实放在现在毫无技术优势,是一种很老的技术。之所以它的生命力顽强,除了它曾经很流行之外,还有一个原因,就是英特尔公司彻底开放了51内核的版权。
所以,无论任何单位或个人,都可以毫无顾忌地使用51单片机,不用付费,也不用担心版权风险,所以很多学校也都在用这个。
此外,51单片机拥有雄厚的存量基础和群众基础。很多老项目都是用的51单片机,出于成本的考虑,有时候只能继续沿用51单片机的技术进行升级。
而且,很多老一辈的工程师,都精通51单片机开发技术。
所以,51单片机的生命力得以不断延续。
嵌入式:
嵌入式系统的核心是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般可以分为以下几种类型:
嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit)
嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor)
嵌入式微处理器MPU(Micro Processor Unit)
嵌入式片上系统SoC(System on Chip)
可编程片上系统SoPC(System on a Programmable Chip)


嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。
事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。
从应用对象上加以定义,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:
以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
其实,在很多领域都会使用嵌入式系统。可以说,嵌入式已经完完全全地融入了我们,时刻影响着我们的工作和生活。
嵌入式系统,既然是一个计算机系统,那么肯定离不开硬件和软件。
一个嵌入式系统的典型架构如下:


这里最重要的就是嵌入式操作系统和嵌入式微处理器。
从硬件角度来看,嵌入式系统就是以处理器(CPU)为核心,依靠总线(Bus)进行连接的多模块系统:


而PLC:
全称Programmable Logic Controller,即可编程逻辑控制器,是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。


接下来,我们谈谈单片机与嵌入式以及它和PLC之间的联系:
单片机其实也算嵌入式,因为很多嵌入式产品中被嵌入的计算机系统就是单片机,譬如空调中嵌入的控制板其实核心就是个单片机。实际上大部分家电产品中嵌入的计算机系统都是单片机。
因为单片机足够简单便宜而且够用,所以使用单片机是最划算最适合的。
而单片机现在出货量最大的领域也就是家电产品了,当然未来IOT类的应用会越来越多,会成为单片机的很大的增量市场。
而嵌入式这个概念其实很泛化,现在讲嵌入式可能表达的意思并不相同。
以前单片机包括的东西并不算多,两者的硬件区别较为明显。
但是,随着半导体技术的突飞猛进,现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以,嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小,分界线也越来越模糊。
于是,人们倾向于在软件上进行区分。
从软件上,行业里经常把芯片中不带MMU(memory management unit,内存管理单元)从而不支持虚拟地址,只能裸奔或运行RTOS(实时操作系统,例如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做单片机(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。
同时,把芯片自带MMU可以支持虚拟地址,能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的“高级”操作系统的system,叫做嵌入式。
在某些时候,单片机本身已经足够强大,可以作为嵌入式系统使用。它的成本更低,开发和维护的难度相对较小,尤其是针对一些针对性更强的应用。而嵌入式系统理论上性能更强,应用更广泛,但复杂度高,开发难度大。
单片机与PLC相比:
而单片机与PLC相比,其实PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发,但是它又有自己鲜明的特点。
在稳定性与可靠性方面来说,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统。大多PLC的控制芯片实际上就是单片机,也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发,单论工业防护等级,单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品。
在I/O功能方面,单片机的I/O点实在有限,而PLC中,针对不同的现场信号,均有相应的I/O点可与工业现场的器件直接连接,并通过总线与CPU主板连接。
在开发周期功能而言,PLC的品牌多达200多种,几乎每个品牌都有不同编程软件,而且都在不断完善自己的编程软件,使之能够越来越简单的服务于电气工程师,而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用,比如PID模块、运动控制模块等,大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期。单片机则不可以,没有现成的模块使用,那就只能开发,那么做过非标自动化设备的工程师都会遇到一个问题——工期不足。
通信距离来说,现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的,所用的通讯方式多为以太网加中继器,或者直接走民用宽带光纤,所用的东西到最后很可能是用的就是微软的IE浏览器,很明显PLC是有RJ-45接口,即使本体没有RJ-45也可以配备以太网模块,可单片机搭载的PCB板能加上这个接口然后开发出以太网通信吗?开发需要多久?
最后就是编程语言,这点对单片机来讲是一个优势,同时也是一个劣势。上面提到PLC的品牌有两百多种,编程软件更多,尽管大多数PLC的编程语言都大同小异,但是每接触一款不同品牌的PLC,电气工程师就要从PLC的硬件参数、软元件、编程软件等等各个方面从头了解一次才能使用的得心应手。而单片机的编程语言用的是C语言或者汇编语言,这对于任何单片机都是通用的。
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最近闲来无事,正好在做一些小玩具,分享一下自己的看法。
首先我是CS专业,做了十多年的java boy,我那点可怜的数电知识早就忘干净了,所以我只能用树莓派+python来驱动电机啥的。好处就是完全不需要知道底层原理,啥pwm波我也不是特别清楚,反正一键生成我调个参数就完事了。但是你要说量产这么个小东西还得上个linux我也觉得挺离谱的,工业上肯定还得上单片机。
不过树莓派也有好处,可以玩一些边缘AI之类的东西,跑个yolo啥的。这光靠单片机可能就比较难实现吧。
之后考虑要不要去学个arduino,有没有懂得老哥说一说。感觉这个比树莓派轻量一些,又不用像单片机那样要从头开始补一大堆知识。
第一,嵌入式的定义似乎也包含了单片机,你是默认把单片机和嵌入式当两个东西了吧。
其次,你说的是RTOS还是嵌入式Liunx呢?操作系统是谁给你移植的呢?如果你也无法解释你的应用到底为何需要操作系统,恐怕你也不需要操作系统,说到底,你还是得查文档看手册;
如果只是个垃圾功能,隔壁有Arduino,下限小学生都能用,上限飞控、3D打印机、工业也能用。
我倒是有些好奇,你这边到底有啥功能单片机实现不了呢?可以说出来看看吗
最后,钓鱼可耻
明明嵌入式的操作系统那么方便好用!单片机实现个垃圾功能要拿垃圾软件开发,查半天的垃圾文档。
武断的结论:看这个提问,不禁感叹,认知限制了你的想象!
技术没有高低贵贱之分,把技术应用到极致,实现和达成能够解决某一需求和痛点的产品,都是值得肯定和称赞的。
不同的技术发展阶段,诞生了不同的技术架构,芯片平台等,并不是一开始就有什么5n纳米芯片的,也不是任何产品和应用都上个英特尔处理器啥的。
不要小看单片机,单片机在日常生活的数码家电产品覆盖范围及其广泛的。
(1)强大的处理器的产品,只是一部分。
手机,电脑,Ipad等数码产品使用机器频繁,确实是为了满足需求和性能,都是基于强大的处理器和操作系统开发的,但是并不是全部。
(2)单片机低调的出现在生活的点点滴滴。
日常使用的电饭煲,烧水壶,洗衣机,冰箱,剃须刀,电动牙刷,智能开关,智能门锁,鼠标键盘,游戏手柄,智能手环,智能体脂称,遥控器等等,你自以为是高大上的什么操作系统,Arm架构牛X处理器,那就说明你认知太浅了。
包含但不限于上述的数码产品,都是清一色的单片机开发的,“小身材大功能”。
所以不能浅显的认为,单片机很Low,任何技术都是入门容易,做精做好难,单片机用好了照样是能价值最大化!
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你所谓方便好用的系统能做到几毛钱一个啊?
充分体现了“站着说话不腰疼”这句话的含义——反正不用你掏钱,你拿超算来驱动个圣诞树小彩灯也不是不行
哦对了,如果光谈成本有些人觉得没意思的话,那么我车上轮胎里有个气压传感器,一个纽扣电池能用几年不带换的那种,你那些方便好用的系统配个超大容量电池装到轮胎里是打算把马路变成月球表面吗
有些人怕不是给现代化硬件惯坏了,好像没点看上去高大上牛逼的东西都不会干活了一样,几十年前那些工厂里的自动化设备一个个都是继电器触点逻辑电路控制,没操作系统是生产不出钢铁煤炭石油了是吧?没操作系统飞机火车汽车跑不动了是吧?
你的工程技术和设计,到底是服务于应用目标的,还是服务于“看上去很牛逼很高级”的?
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加:2025-04-28 09:34:44  更:2025-04-30 10:06:12 
 
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