智能集成:整合模拟元件和ARM 微控制器内核,解决棘手的嵌入 式系统问题

鉴于在性能、成本、功耗、尺寸、新功能和效率等方面宏大 的提升目标,未来嵌入式系统的设计面临着复杂的挑战。不 过,一种有望解决这些复杂问题的设计选项已开始崭露头 角——即模拟元件与ARM®微控制器内核的智能集成。这种 方案与传统模拟集成的区别在于,新方案具有超高的性能, 还经过了多种优化,以解决具体的系统级问题。虽然每个市 场对这些提升领域的优选次序都有着自己的认识,但同时满 足多个因素的要求实为众望所归,可以通过集成多个分立式 元件来实现。从逻辑上讲,组合多个器件可以实现这些嵌入 式系统目标中的一大部分,但只是简单地把多个分立式元件 与一枚处理器集成到一个封装之中,这并非答案所在;解决 方案要复杂得多,需要智能集成。 模拟与数字的智能集成 高性能模拟元件(放大器、ADC、DAC、基准电压源、温 度传感器、无线收发器等)与ARM 32位处理器内核的智能集 成,再加上正确的数字外设,这种方式可以实现分立式解 决方案无法望尘莫及的目标。为了构造出最佳混合信号控 制处理器,不但需要对整个系统有着深入的了解,需要知 晓是否有正确的知识产权(IP)可用,同时还具备有关该知 识产权的专业知识。毫无疑问,负责为这些集成器件制定 功能要求的芯片设计师和系统工程师必须对最终应用需求 有着充分的了解。这种领域知识至关重要,包括对电路板 级要求的深入了解,包括尺寸、温度范围、制造考虑因 素、功耗、成本和信号链中的配套元件。图1所示为智能 集成器件中经常用到的模拟和数据IP模块。

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