摘要： 近幾年隨著數(shù)字革命的愈演愈烈，嵌入式系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展，應用領域也在不斷擴展到與人們生活息息相關的方方面面。本次ADI公司精密ADC產品線產品應用經(jīng)理魏科，將就嵌入式處理器MCU/DSP的市場和技術進行探討。為IC工程師解讀嵌入式系統(tǒng)的技術發(fā)展趨勢，介紹ADI的高性能嵌入式解決方案。
總體而言，更低成本、更低功耗、更小尺寸始終是業(yè)界不懈追求的目標?？v觀MCU，領域在近幾年的發(fā)展歷程， “多核技術”、“高性能DSP”、“MCU/模擬整合”、“Cortex-M”等一直都是該領域的熱門，數(shù)字革命的推動令MCU/DSP產品在音響、輔助駕駛、電機控制、智能監(jiān)控、生物識別、生命維持和救護等領域得到了廣泛應用，同時廣泛的應用又拉動了MCU/DSP產品的增長。
2013年，隨著無線通信基礎設施、汽車電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動化控制和航空航天等嵌入式應用領域市場需求的推動，DSP和其他一些處理器等不同技術將繼續(xù)走向融合。
魏科 ADI公司精密ADC產品線產品應用經(jīng)理
為實現(xiàn)高速、多DSP信號處理、融合信號/控制處理、固定功能處理及微控制器應用等多種功能，ADI公司推出了包括Blackfin、SHARC、 SigmaDSP、TigerSHARC、ADSP-21xx及模擬微控制器的嵌入式處理器和DSP產品組合。同時ADI擁有獨具特色的包含高精度模擬信號處理外設的MCU，系列，如ADuC702x、ADuC712X、ADuC703x、ADUC706X、ADuCM3xx系列。ADI的MCU和DSP產品關注于無線通信基礎設施、汽車電子、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動化控制和航空航天等嵌入式應用領域，致力于為用戶提供完整的集成解決方案。
ADI最近推出的新一代雙核、1GHz處理能力的Blackfin處理器ADSP-BF60x系列針對嵌入式視覺應用進行了優(yōu)化，并均配備一個稱為 “流水線視覺處理器(PVP) ”的高性能視頻分析加速器。PVP是靠近Blackfin內核的一組功能模塊，專為加快圖像處理算法和降低整體帶寬要求而設計。該PVP加速器每秒能執(zhí)行高達250億次的數(shù)學運算，其結合兩個Blackfin內核，為強大且靈活的處理器奠定了基礎，從而實現(xiàn)極高的分析性能。這些處理器將是未來高級汽車輔助駕駛系統(tǒng) (ADAS)、工業(yè)機器視覺和安防/監(jiān)控系統(tǒng)等應用的理想之選。同時，ADSP-BF60x提供全面的開發(fā)工具、開發(fā)板和擴展板，包括CrossCore Embedded Studio軟件開發(fā)工具、高速仿真器、EZ-Kit開發(fā)板和專用EZ-Extender卡。ADSP-BF60x Blackfin處理器系列以強大的性能，極低的功耗，便利的設計以及實惠的價格實現(xiàn)高級分析功能，從而使嵌入式視覺系統(tǒng)能得到更廣泛的應用。
ADI基于BF506F的汽車電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)
電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)是未來轉向系統(tǒng)的發(fā)展方向，該系統(tǒng)由助力電機直接提供轉向助力，省去了液壓動力轉向系統(tǒng)所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓軸、傳送帶和皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護環(huán)境，逐漸成為轎車的標準裝置。根據(jù)咨詢公司Strategy Analytics對中國EPS市場的預測，在2010-2017年期間中國的EPS市場的年復合增長率將達到16.9%，約1800萬套。
BF506F是一個400MHz主頻的低功耗MCU，片上4MBFLASH，雙12bits，2MSPS12通道高速ADC，擁有CAN、UART 通信接口，6對PWM輸出。與同類產品相比，BF506F主頻更高、片上FLASH更大、ADC數(shù)量采樣率均比較高，更重要一點，BF506F更有成本優(yōu)勢。在外設資源相差不大，高主頻意味著比較高的運算處理能力，因此，選擇BF506F系列處理器實現(xiàn)EPS，在硬件平臺不用變更的情況下，更容易實現(xiàn)算法、控制策略升級。
ADI針對工業(yè)變送器應用的SOC解決方案ADUCM360
高性能模擬前端、系統(tǒng)低功耗、高集成度、寬工作溫度區(qū)間是工業(yè)過程控制應用的主流發(fā)展需求。(ADUCM360+AD5700+AD5421 )為工業(yè)變送器應用提供了最佳解決方案。其中，ADUCM360內置兩個4K采樣率、24位 SD ADC，采用32位ARM Cortex-M3內核，片上集成Flash/EE 存儲器。AD5700是一種單芯片HART解決方案， AD5421是一款完整的環(huán)路供電型4 mA-20 mA數(shù)模轉換器，(DAC)。這三顆器件構成一個完整的工業(yè)變送器系統(tǒng)，典型整體工作功耗小于3.5mA。高性能、低功耗、高集成度是其突出特點。
ADI基于ADSP-BF592的視頻分析傳感器
基于BF592的視頻分析傳感器定位為極低成本，功能單一，外觀小巧的產品，因此，設計時盡量緊湊，采用一體板方式。
BF592是Blackfin處理器產品系列的低成本入門級處理器，BF592提供200 MHz和400 MHz內核時鐘速度，外設集包括兩個SPORT口、一個PPI、兩個SPI、四個通用計數(shù)器以及一個包含VDK RTOS和C運行庫的工廠編程指令ROM塊，其特性和成本針對不需要外部存儲器或可執(zhí)行閃存的計算密集型工業(yè)、汽車和通用應用進行了優(yōu)化。BF592采用低成本9x9mm LFCSP封裝，提供商用和工業(yè)溫度等級以及通過汽車應用認證的產品。400-MMAC / 200-MHz Blackfin DSP售價1.99美元，評估板售價99美元。
可以看出，基于BF592的視頻分析傳感器是一款極低成本，體積小，功耗低的產品，非常適用于智能樓宇，物聯(lián)網(wǎng)的領域。
ADI 針對高端光模塊的SOC解決方案ADUC702X/ADUCM712X
高性能模擬前端、小封裝、定制化、寬工作溫度區(qū)間是通信領域中光模塊應用的主流發(fā)展需求。ADI為高端光模塊中的系統(tǒng)監(jiān)控提供了市場中占據(jù)主導地位的解決方案。ADUC7020是現(xiàn)階段PON OLT市場中的最重要的應用平臺，ADUC7023/ADUC7121/ADUC7122為當前各種主流光模塊(SFP+/QSFP+/XFP/CFP) 提供了一體化的集成應用平臺。[!--empirenews.page--]
ADUC7023集成有12位SAR ADC、4路12位DAC，以及溫度傳感器、參考源和其他標準外設，基于ARM7TDMI內核，為小型化的光模塊提供了高可靠的系統(tǒng)解決方案。 ADUC7121是市面上唯一一款集成有12位SAR ADC、12位VDAC以及11位IDAC的ARM7TDMI內核的小封裝SOC。在可調激光器模塊、CFP應用中是首選解決方案。
ADI針對鉛酸電池傳感器的高集成度ADuC703x系列
歐美國家預測2020左右微混動系統(tǒng)在傳統(tǒng)燃油車的裝配比例將達到約50%。典型的微混動技術即發(fā)動機啟停系統(tǒng)。汽車在等紅燈之類的怠速止步情況下，可以通過這個系統(tǒng)將發(fā)動機關掉以降低油耗。該系統(tǒng)需要對鉛酸電池的狀態(tài)進行精確監(jiān)控。ADI最早推出用于鉛酸電池管理的系統(tǒng)級芯片ADuC703X。它集成高倍數(shù)PGA、高分辨率ADC、一塊ARM7核、以及LIN等外設。可以測量mA級別至上千安培的電池電流動態(tài)范圍，同時測量電池電壓和溫度。其 32位內核基于這些測量數(shù)據(jù)進行電池電量和健康狀態(tài)的高效計算，經(jīng)LIN傳送至發(fā)動機電噴控制系統(tǒng)。在這一領域，ADI目前占有絕對市場份額。
魏科表示，基于CORTEX的32位MCU，內核將會成為主流的SoC應用平臺。
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