单片机（MCU）是一个小型的计算机，它将各个部件集成在单个芯片上，具有CPU，内存（RAM和ROM）以及用于处理各种数据的接口（包括输入/输出接口）。与服务于更通用应用程序的微处理器不同，单片机针对更特定的应用程序。

单片机具有许多用途：它普遍应用于玩具和家用电器等消费电子产品、手机和计算机等通信设备中，以及ECG机器和监视器等医疗仪器中。同样，在工业环境中，它可以用于控制温度或压力，计数时间，测量速度或激活制动系统。由于单片机适合于特定任务，因此必须选择适合该方案的单片机。所以，选择单片机有许多因素需要考虑。

1.功率效率。在处理性能和功耗之间需要权衡：具有更高处理能力的设备将消耗更多能量。因此，如果你的单片机是无线的并且使用可充电电池运行，则需要权衡牺牲功率效率与获得更多处理能力，反之亦然。一些高能效的单片机包括英锐恩的EN系列，意法半导体的STM32系列，NXP的Kinetis L系列，瑞萨的H8超低功耗系列，赛普拉斯的PSoC6系列，Microchip的eXtreme低功耗PIC系列以及德州仪器（TI）的MSP430系列。

2.温度区间。根据单片机的运行环境，你可能希望设备能够承受非常高或非常低的温度。在温度容限和成本之间会有一个权衡。某些耐温单片机包括STMicroelectronics的STM32F103系列，NXP的KineTIs EA系列，瑞萨的RX24T和RX24U，英飞凌的XMC系列和AURIX系列，Microchip的PIC和AVR单片机以及德州仪器（TI）的MSP430F2619S-HT。

3.安全。针对物联网设备的黑客攻击正在上升，这一威胁与汽车中使用的单片机尤其相关。作为响应，单片机制造商也在实施诸如加密和物理安全性之类的安全性层。现在，用户可以购买已通过最新安全标准认证的单片机，或将MCU与片上安全硬件一起使用。提供独立安全性MCU的公司包括意法半导体（ST33系列），瑞萨电子（AE-5和RS-4系列），英飞凌（OPTIGA Trust和OPTIGA TPM），赛普拉斯（PSoC 64），Microchip（32位和16-位 MCU（用于安全性）和德州仪器（MSP430系列）。提供片上安全硬件的公司包括NXP（Kinetis系列）和Infineon（AURIX）。

3.硬件架构。单片机的封装直接影响其尺寸和性能，双列直插式包装是最常见的类型。小外形晶体管的占位面积小，四方扁平封装占据更多面积，但垂直空间更少。晶圆级芯片规模要小得多，并具有更大的处理能力，但制造成本却更高。扁平无铅封装的散热效果更好。球栅阵列（BGA）由于具有紧凑的封装而具有高性能，但制造成本更高。

4.体积小的单片机。小体积单片机包括Microchip的ATtiny20-UUR，赛普拉斯的PSoC 4000，恩智浦的LPC1102UK，意法半导体的STM32F042T6Y6和德州仪器的MSP430G2252。

5.处理能力。你需要多少处理能力才能完成此任务？单核处理器就足够了吗？还是需要双核？多核处理器将明显更快，但也会消耗更多能量。另外，是否需要图形处理单元（GPU）？

6.内存容量。你需要的内存量（RAM和ROM）将取决于你要运行的程序。更多的程序需要更多的随机存取存储器（RAM）。此外，GPU将不仅需要更多的RAM，而且还需要更快的读写时间。

7.硬件接口。任务的性质将决定是否需要硬件接口，例如USB、WiFi、蓝牙、音频、视频或摄像头。

8.软件体系结构。一些单片机可在多个OS上运行，而其他则不能。如果需要扩展，最好使用相同的软件体系结构以提高互操作性。

9.价格。单片机的价格范围很广，从几毛钱到几十元不等。如果要扩展应用，则需要考虑总体成本与单片机的单个性能。