國內(nèi)32位MCU產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及技術(shù)壁壘分析
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(4)單一功能和高集成度。單一化和集成化是MCU發(fā)展的一個(gè)趨勢，特別是體現(xiàn)在8／16位MCU上。在無線通信領(lǐng)域我們已經(jīng)看到了集成8051核的TI公司的ZigBee MCU CC2430和飛思卡爾的68HC08核ZigBee MCU MC1321X；在連接和存儲方面USB的作用在嵌入式系統(tǒng)中得到廣泛認(rèn)可，大量USB MCU應(yīng)運(yùn)而生，NEC的USB 2．0主機(jī)和外設(shè)的MCU，PIC18F13K50和PIC18F14K50是一個(gè)8位USB MCU。為了滿足最終產(chǎn)品對高級USB連接功能與日俱增的需求，Mieroehip PIC32 USB OTG是一個(gè)引入針對USB OTG功能的32位USB MCU。這些單一功能的MCU都具有單芯片的高集成度，配合一些外圍功率和電源部件的電路板就可以組成一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)，而且這些芯片一般都配備了優(yōu)化好的支持ZigBee的協(xié)議和USB協(xié)議的軟件庫，讓設(shè)計(jì)者可以很快完成項(xiàng)目，其他傳統(tǒng)的單一功能MCU的應(yīng)用還包括數(shù)字電源、電機(jī)控制、電表，比如瑞薩針對電表應(yīng)用的R8C／Tiny系列的MCU。
(5)低功耗設(shè)計(jì)和能耗管理。能耗管理是芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件工程師都在為之努力的研究課題，人們力求在各個(gè)環(huán)節(jié)盡可能地減少靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的電源消耗。傳統(tǒng)的控制電壓的調(diào)節(jié)方式和管理待機(jī)模式依然被多數(shù)電子設(shè)備在采用，還將繼續(xù)延續(xù)下去，但是隨著移動(dòng)終端、無線傳感網(wǎng)絡(luò)裝置、新型智能玩具、便攜式血糖儀、血壓計(jì)和體能監(jiān)測儀等手持醫(yī)療設(shè)備等這些對電量消耗極大和永遠(yuǎn)在線的設(shè)備市場規(guī)模的迅速增加，解決電源管理已經(jīng)成為整個(gè)電子設(shè)計(jì)正在面臨的重要課題，市場對綠色產(chǎn)品的需求促使制造商考慮采用低功耗的待機(jī)模式，作為嵌入式系統(tǒng)靈魂部件的MCU近年在低功耗設(shè)計(jì)和能耗管理方面的動(dòng)作很大，各種新產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。如Silicon Lab公司的單電池供電的80C51 MCU-8051F9XX，最低電壓可達(dá)0．9 V；同時(shí)，Atmel公司發(fā)布的行業(yè)第一款超低功耗ARM7TDMI閃存MCU-AT91SAM7L，其在關(guān)機(jī)模式只消耗100nA的電流。
3 技術(shù)壁壘分析
MCU產(chǎn)品面對跨國大公司的競爭壓力，必須提供高質(zhì)量的產(chǎn)品才能從中殺開一條血路。在技術(shù)方面，還是存在相當(dāng)多的技術(shù)難題，如以下方面有待研究開發(fā)：
(1)電器可靠性?？刂祁惍a(chǎn)品面臨強(qiáng)電磁干擾，必須突破ESD、EMS、EMI等障礙。EMC是電磁兼容性，包括EMI和EMS，即電磁干擾輻射強(qiáng)度和抗干擾輻射強(qiáng)度。ESD可減少靜電損傷不良，提高產(chǎn)品品質(zhì)及合格率。ESD20．20是一個(gè)買方認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對于那些芯片、電子元器件、電源及轉(zhuǎn)換器、顯示屏的制造商而言，要成為知名品牌的供應(yīng)商，ESD20．20：近似于一個(gè)強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
(2)存儲器工藝。MCU邏輯與存儲工藝復(fù)合技術(shù)，必須解決有關(guān)Flash、OTP、E2PROM電路設(shè)計(jì)及它們的良品率。
(3)外圍重要口庫。MCU的成功除了CPU核，外圍電路起著更關(guān)鍵的作用；需要解決一些常用外圍IP電路的來源問題，特別是有關(guān)的數(shù)?；旌想娐?，例如：AD、DA等；其次，豐富優(yōu)化的系統(tǒng)外圍電路更便于系統(tǒng)搭建，如眾多的數(shù)字通信接口、嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部常用部件；最后，優(yōu)化的MCU的常用基礎(chǔ)電路與技術(shù)，如：RC振蕩器，精簡調(diào)試接口，DC-DC變換電路，復(fù)位電路。
(4)生產(chǎn)、開發(fā)支持技術(shù)。如ISP、IAP、軟件加密技術(shù)、芯片軟件量產(chǎn)燒寫技術(shù)。
(5)開發(fā)環(huán)境與優(yōu)化軟件庫。友好、穩(wěn)定的軟件開發(fā)環(huán)境，可靠的軟件調(diào)試仿真器、開發(fā)板；優(yōu)化的與處理器相結(jié)合的軟件開發(fā)支持庫。
(6)低功耗技術(shù)。低功耗的設(shè)計(jì)應(yīng)從頂層到底層各個(gè)階段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作，主要運(yùn)用各級的低功耗策略，如工藝及低功耗技術(shù)、電路及低功耗設(shè)計(jì)、邏輯(門)級低功耗技術(shù)、RTL級(寄存器傳輸級)低功耗技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)及低功耗技術(shù)、算法級低功耗技術(shù)、系統(tǒng)級低功耗技術(shù)等。
(7)產(chǎn)品測試系統(tǒng)。隨著IT產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，與之配套的電子測量設(shè)備必須適應(yīng)這種形勢。因此，綜合測量技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的自動(dòng)測試系統(tǒng)應(yīng)該日益完善。
(8)封裝技術(shù)。封裝技術(shù)對于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的印制電路板的設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。
4 結(jié)語
本文通過對國內(nèi)32位MCU發(fā)展趨勢及技術(shù)壁壘的分析。指出，當(dāng)前，在終端市場需求的推動(dòng)下，整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)都在朝著低功耗，高性能方向發(fā)展，為了在愈加激烈的競爭中脫穎而出，各大MCU廠商可通過技術(shù)引進(jìn)、聯(lián)合研發(fā)、拓寬市場，逐步實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破，進(jìn)而提高M(jìn)CU產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/170639.htm
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