當(dāng)前，微控制器(MCU)整合類比電路設(shè)計風(fēng)潮處于正旺之勢。國內(nèi)外晶片商正漸漸擴(kuò)展運算放大器(OPA)等類比前端(AFE)方案的特定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)MCU、系統(tǒng)單晶片(SoC)或MCU整合類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(ADC)陣容，期優(yōu)化多元感測器資料鏈接、轉(zhuǎn)換和運算流程，加速實現(xiàn)從感測到資料轉(zhuǎn)換、即時處理的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)運作模式，并同時減輕系統(tǒng)廠自行研發(fā)復(fù)雜類比電路的時間與成本壓力。
盛群半導(dǎo)體總經(jīng)理高國棟表示，感測、MCU和射頻(RF)技術(shù)系構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的三大支柱;其中，MCU不僅扮演系統(tǒng)控制核心，亦掌管感測資料橋接、電源管理、RF訊號處理和安全防護(hù)等關(guān)鍵功能，重要性可見一斑。隨著物聯(lián)網(wǎng)裝置擴(kuò)大導(dǎo)入溫濕度、動作和影像等多元感測器，MCU業(yè)者也紛紛加碼布局更先進(jìn)的感測資料橋接解決方案，帶動一波MCU結(jié)合高精準(zhǔn)、高解析度類比前端電路的SoC或ASSP設(shè)計熱潮。
事實上，感測器擷取外部環(huán)境或使用者動作資料后，還須經(jīng)過一連串的傳輸和轉(zhuǎn)換動作，方能變成MCU可處理的數(shù)位訊號;然而，感測資料轉(zhuǎn)換牽涉復(fù)雜的類比電路設(shè)計，對系統(tǒng)廠而言，不僅技術(shù)進(jìn)入門檻高，也將耗費大量研發(fā)、測試驗證和系統(tǒng)調(diào)校的資源。也因此，瑞薩電子(Renesas Electronics)、意法半導(dǎo)體(ST)、德州儀器(TI)和盛群等MCU業(yè)者遂競相擴(kuò)展內(nèi)建類比前端的MCU產(chǎn)品線，讓系統(tǒng)廠能專注在數(shù)位處理和軟體開發(fā)，避免蠟燭兩頭燒的情形。
高國棟強(qiáng)調(diào)，MCU結(jié)合類比前端，不僅能大幅縮減系統(tǒng)開發(fā)負(fù)擔(dān)和物料清單(BOM)成本，亦可透過MCU內(nèi)建韌體和演算法，支援更豐富的動作、生物訊號及環(huán)境感測功能，將有助系統(tǒng)廠快速實現(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)感測機(jī)制。因此，盛群近期已新增一系列內(nèi)建類比電路的MCU，并將內(nèi)部ADC規(guī)格升級至24位元，以提高訊號解析度和精準(zhǔn)度，搶攻血糖、血氧和體脂等可攜式醫(yī)療檢測設(shè)備商機(jī)。
無獨有偶，瑞薩電子亦計畫于2015年發(fā)布一款整合類比前端的ASSP MCU，同時將建置支援光學(xué)、動作、環(huán)境和生物等感測器的開發(fā)平臺，以快速擴(kuò)張應(yīng)用版圖。
瑞薩電子行銷暨車用事業(yè)部策略行銷部主任王仲宇指出，物聯(lián)網(wǎng)裝置內(nèi)建感測器類型和數(shù)量正不斷增加，而整個開發(fā)流程中，最耗時的部分則集中在軟體設(shè)計和測試，約占60～70%以上時間，若系統(tǒng)廠還須分心兼顧不熟悉的類比設(shè)計，勢將瓜分工程師資源，進(jìn)而延宕最終產(chǎn)品上市時程。對此，瑞薩遂主打高整合MCU設(shè)計策略并提供完整軟體平臺，藉以優(yōu)化大量資訊擷取、轉(zhuǎn)換和傳輸流程，同時減輕分離式類比元件對系統(tǒng)功耗和占位空間的影響。
顯而易見，在物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)潮下，MCU結(jié)合類比前端的解決方案已蔚成顯學(xué)，成為國內(nèi)外晶片商競逐焦點。高國棟認(rèn)為，MCU無疑是物聯(lián)網(wǎng)裝置的控制核心，但其與周邊感測器、無線聯(lián)網(wǎng)模組的連結(jié)方案亦不容忽視，惟有通盤考量最前端的感測器到MCU運算、RF傳輸設(shè)計需求，才能打造物聯(lián)網(wǎng)勝利方程式。
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