基于标准的MCU内核和外设适用于特定的应用.doc
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1、基于标准的MCU内核和外设适用于特定的应用微控制器本质上是通用设备,能够满足各种控制任务。它们的发展追踪了对功能强大,成本低但功能强大的设备的需求,因此它们现在可以支持各种终端产品。主要是,它们在灵活性,成本和性能方面的平衡选择用于相对特定的应用范围,使制造商能够在各种变型中提供最佳解决方案。例如,飞思卡尔提供了超过900种不同的基于ARM的MCU,随着ARM Cortex-M7内核的推出,这一数字可能会进一步增加。虽然系列中的每个系列通常都经过优化,但通常会有交叉就其应用的应用而言,允许最终客户选择最适合其特定要求的设备。但是,有时应用程序具有这样的特定要求,即设备制造商愿意并且能够开发具有
2、专用于该应用的外围设备的设备。虽然不是通用的,严格来说,它们通常基于标准的MCU内核和外设,这使它们适用于特定的应用,同时保持一定的灵活性。集成音频进程节点的进步和成熟意味着将优化功能与通用外围设备集成在一起变得越来越可行,特别是在针对大批量应用时。一个例子是音频;在许多设备中越来越常见的功能。为了应对这一市场,Nuvoton Technology Corporation开发了ISD9160,这是一种用于音频记录和回放的单芯片解决方案。图1:Nuvoton的ISD9160针对音频记录和回放应用。基于在ARM Cortex-M0内核上,它具有相当标准的外设,如闪存和SRAM,定时器(包括看门狗和
3、实时时钟)和各种串行接口(UART,I2S,I2C,SPI/SSP),以及PWM调制器,模拟比较器和GPIO(图1)。然而,真正让它与众不同的是增加了一个能够为8扬声器提供1 W功率的差分D类放大器,以及一个由Sigma-Delta ADC和可编程增益放大器组成的AFE,可直接连接到麦克风。图2显示了如何在典型应用中配置。ADC可以采样率高达6.144 MHz,与可配置的抽取滤波器配合使用,可实现支持8 kHz至48 kHz音频采样率的过采样。结果传递给FIFO,FIFO存储最近的8个样本。 16采样FIFO为D类功率放大器提供输入,驱动两个差分引脚,采用专用电源供电。图2:ISD9160的专
4、用和优化外设最小化需要外部元件。该器件还具有麦克风偏置发生器,可提高录制质量,能够提供高达1 mA的电源,具有-60 dB的电源抑制;通常,麦克风需要0.1 mA至0.5 mA的偏置电流,因此可能需要外部电阻。 ADC与输入信号路径中的PGA和ISD9160的模拟多路复用器配合使用。运动检测MCU总是仅部分由其硬件功能定义;软件在所有终端应用程序中扮演着越来越重要的角色。 MCU制造商现在以库和参考设计以及整个通信堆栈的形式为软件开发提供广泛的支持。对于需要专门算法的应用程序,可能更难以直接提供软件支持,而是依赖于服务提供商的生态系统。但是,还有另一种方法。图3:基于自己的eZ8 CPU,Zi
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