作為嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，MCU（微控制器）是推動(dòng)對(duì)象系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面智能化的重要力量。目前，32位MCU的應(yīng)用正快速增長(zhǎng)，有望超過(guò)8位MCU的份額；而電子產(chǎn)品對(duì)低功耗的需求也促使MCU供應(yīng)商采取各種策略降低器件功耗。

32位產(chǎn)品ARM架構(gòu)領(lǐng)先

從出貨量來(lái)看，目前8位MCU依然保持領(lǐng)先，但32位MCU的增長(zhǎng)速度是最快的，并且，某些傳統(tǒng)的8位MCU廠商也開(kāi)始進(jìn)入32位MCU領(lǐng)域。不同位數(shù)的MCU產(chǎn)品根據(jù)其價(jià)格、生產(chǎn)工藝、計(jì)算能力、尋址空間、集成度、引腳數(shù)等方面的差異，分別適用于相對(duì)的低、中、高端應(yīng)用，并各自占據(jù)了一定的傳統(tǒng)市場(chǎng)。但隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品界限逐漸模糊，各類(lèi)產(chǎn)品間也發(fā)生相互融合和替代的情況。比如，隨著現(xiàn)有應(yīng)用復(fù)雜度的提高，對(duì)MCU的性能、尋址范圍等要求也隨之提高，使得某些應(yīng)用從采用8位MCU轉(zhuǎn)向16位MCU，甚至直接轉(zhuǎn)移到 32位MCU。有分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，32位MCU將于2010年在數(shù)量上超過(guò)8位MCU。

在32位內(nèi)核方面，ARM公司是占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位的，全球排名前十位的MCU產(chǎn)品供應(yīng)商大都推出了以ARM為內(nèi)核的MCU。隨著ARMMCU在全球范圍的流行，第三方的開(kāi)發(fā)工具的支持不斷增加，開(kāi)發(fā)工具的價(jià)格在逐步降低，越來(lái)越多的工程師投身到32位ARM嵌入式設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中。迄今為止，ARM內(nèi)核在32位MCU中占有明顯的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于系統(tǒng)性能要求不斷提升的應(yīng)用，單靠采用更先進(jìn)的工藝和提升主頻并非最佳的解決之道，而且會(huì)帶來(lái)功耗過(guò)高的問(wèn)題，同PC處理器從一味的主頻競(jìng)爭(zhēng)到走向多核產(chǎn)品一樣，多核MCU也將是必然的發(fā)展趨勢(shì)以滿足高性能應(yīng)用的需求。但多核系統(tǒng)會(huì)大大提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度，除了硬件本身，還需要解決軟件和工具方面的問(wèn)題，如支持多核的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、支持多核調(diào)試的軟硬件開(kāi)發(fā)工具等，才能實(shí)現(xiàn)多核應(yīng)用的整體平臺(tái)。

“動(dòng)靜結(jié)合”實(shí)現(xiàn)器件低功耗

要提高器件性能，單純地提高時(shí)鐘頻率當(dāng)然很簡(jiǎn)單，但在數(shù)十兆赫茲以上的高速CPU的工作環(huán)境下，必須要克服散熱的問(wèn)題，也就是說(shuō)，MCU自身的低功耗成了需要首先解決的課題。

對(duì)MCU產(chǎn)品而言，評(píng)價(jià)其功耗應(yīng)該考核兩個(gè)指標(biāo)，即動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。要最大限度地減小MCU器件在整個(gè)使用周期的功耗，必須同時(shí)采取多種措施：通過(guò)工藝優(yōu)化，以降低晶體管在沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)關(guān)時(shí)的泄漏電流，可以使靜態(tài)功耗最小化；通過(guò)降低晶體管的瞬態(tài)電流，以及在設(shè)計(jì)器件時(shí)把執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)所需的時(shí)鐘頻率降至最低，就可以使動(dòng)態(tài)功耗最小化；器件必須能夠進(jìn)入不同的工作模式，確保以最小的功耗執(zhí)行各種不同任務(wù)。

ST大中國(guó)區(qū)微控制器產(chǎn)品部高級(jí)技術(shù)經(jīng)理梁平以ST去年推出的STM32系列MCU為例，向記者介紹了低功耗產(chǎn)品的設(shè)計(jì)：“STM32采用ARM公司的Cortex-M3內(nèi)核，ARM公司在設(shè)計(jì)該內(nèi)核時(shí)就設(shè)置了很多規(guī)則，通過(guò)這些規(guī)則，可以在不同的模式下關(guān)閉不必要的功能；而ST在設(shè)計(jì)STM32產(chǎn)品的時(shí)候，同樣也設(shè)置了很多規(guī)則，使得工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中要增加使的次數(shù)，盡管略微增加了設(shè)計(jì)的難度，但這對(duì)降低動(dòng)態(tài)功耗是具有重要意義的?！?/p>

意法半導(dǎo)體STM32系列

產(chǎn)品介紹：STM32是ST第一款基于Cortex-M3并內(nèi)嵌閃存的STM32MCU系列產(chǎn)品。最新的MCU配備256KB、384KB或512KB的嵌入式閃存，72MHz增強(qiáng)型系列STM32產(chǎn)品的嵌入式SRAM容量提高到64KB，36MHz基本型系列產(chǎn)品的SRAM則提高到48KB。在配有256KB和更高閃存配置的MCU中，增加的嵌入式外設(shè)接口包括一個(gè)靈活靜態(tài)存儲(chǔ)控制器（FSMC），它支持NOR閃存、NAND閃存、SRAM 和CompactFlash存儲(chǔ)器。FSMC還支持英特爾的8080和摩托羅拉的6800液晶顯示板控制器并口模式。STM32微控制器還為移動(dòng)存儲(chǔ)提供一個(gè)主設(shè)備接口，支持SD（安全數(shù)字）、SDIO（安全數(shù)字輸入/輸出）和MMC（多媒體卡）等。此外，STM32新產(chǎn)品還增加一個(gè)支持主從設(shè)備模式和采樣頻率為8kHz～48kHz的I2S接口。推薦理由：除了自身硬件的優(yōu)勢(shì)之外，STM32最引人注目的特點(diǎn)是選擇了Cortex-M3內(nèi)核。STM32得益于Cortex-M3的技術(shù)，使得自身具有低成本、低功耗、高集成度的優(yōu)勢(shì)，成為目前通用MCU領(lǐng)域性?xún)r(jià)比最高的產(chǎn)品。STM32系列新增的28款產(chǎn)品，從定位低端市場(chǎng)的36引腳封裝到定位高端市場(chǎng)的144引腳封裝產(chǎn)品一應(yīng)俱全，把既有的引腳排列、外設(shè)和軟件兼容性等核心技術(shù)特征延伸到了擴(kuò)展的產(chǎn)品線。

恩智浦LPC1700系列MCU

產(chǎn)品介紹：恩智浦公司于今年10月推出了基于ARMCortex-M3內(nèi)核的LPC1700系列MCU。該系列產(chǎn)品具有以下特性：支持包括10/100Ethernet、USBOn-The-Go/Host/Device和雙CAN接口等通信外設(shè)，所有這些能夠無(wú)瓶頸地同步操作，沒(méi)有總線阻塞；擁有一個(gè)真12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器；除了4個(gè)UART、3個(gè)SPI/SSP總線和一個(gè)I2S總線，還有增強(qiáng)型快速模式（1Mb/s）I2C總線；擁有運(yùn)行在低于1uA條件下的實(shí)時(shí)時(shí)鐘；一個(gè)內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）能夠令存儲(chǔ)區(qū)域定義為只讀，從而保護(hù)它們避免被破壞；一個(gè)正交編碼器接口和電機(jī)控制脈寬調(diào)制器（PWM），令電機(jī)控制靈活而功能強(qiáng)大；Cortex-M3R2號(hào)修正版內(nèi)核帶有包括喚醒中斷控制器在內(nèi)的增強(qiáng)低功耗特性；與恩智浦LPC2300ARM7微控制器系列引腳兼容。

推薦理由：高速度是LPC1700系列最明顯的優(yōu)勢(shì)。LPC1700系列是可提供Cortex-M3微控制器中速度最快的，其設(shè)計(jì)符合那些在Ethernet、USB和CAN通信中需要同時(shí)操作高帶寬數(shù)據(jù)流的客戶(hù)需求。LPC1700基于新的Cortex-M3R2修訂版內(nèi)核，增加了高度集成的功率控制，其獨(dú)特的喚醒中斷控制器（WIC）令進(jìn)出低功耗休眠狀態(tài)的操作變得順暢有效率，這將有效地降低器件的動(dòng)態(tài)功耗。

飛思卡爾MC9S12P系列MCU

產(chǎn)品介紹：S12MCU系列是汽車(chē)市場(chǎng)目前使用最廣泛的16位架構(gòu)，今年5月，飛思卡爾半導(dǎo)體推出了基于S12內(nèi)核、32MHz總線的16位新產(chǎn)品——— MC9S12P系列。該系列具有集成的微控制器局域網(wǎng)（CAN）功能，縮短了汽車(chē)市場(chǎng)的8位和16位器件之間的距離，針對(duì)成本敏感且空間有限的中央車(chē)身應(yīng)用。S12P系列為開(kāi)發(fā)人員了提供了適合其應(yīng)用需求的各種性?xún)r(jià)比選項(xiàng)，其片上閃存可以從32KB擴(kuò)展為128KB。該系列還提供了一條向更強(qiáng)大的S12X器件進(jìn)行平穩(wěn)移植的路徑，使開(kāi)發(fā)人員能夠隨著閃存和性能要求的提高而擴(kuò)展其設(shè)計(jì)。除了提供可擴(kuò)展的16位性能外，S12P系列還提供7毫米×7毫米小體積48管腳QFN“沖壓”封裝選項(xiàng)，為空間受限的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。

推薦理由：MC9S12P系列具有16位MCU的出色性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)保留了8位MCU的入門(mén)級(jí)定價(jià)、低功耗、電磁兼容性（EMC）和代碼規(guī)模效率等優(yōu)點(diǎn)。S12P系列非常適合于大量中央車(chē)身控制應(yīng)用，如電動(dòng)門(mén)窗、座位控制器、遮陽(yáng)頂棚、車(chē)門(mén)模塊、低端防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子助力轉(zhuǎn)向（EPS）和看門(mén)狗控制。S12PMCU為進(jìn)入16位CAN應(yīng)用市場(chǎng)提供了一個(gè)強(qiáng)大的、功能豐富的切入點(diǎn)。
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