傳感器作為電子產品的“感知中樞”
，在消費電子
、工業、醫療
、汽車等領域的應用越來越廣泛，於基本功能之外也開始越來越多承擔自動調零、自校準、自(zi)標(biao)定(ding)功(gong)能(neng)，同(tong)時(shi)具(ju)備(bei)邏(luo)輯(ji)判(pan)斷(duan)和(he)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)能(neng)力(li)，能(neng)對(dui)被(bei)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)調(tiao)理(li)或(huo)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)。這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)其(qi)擁(yong)有(you)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)的(de)智(zhi)能(neng)處(chu)理(li)能(neng)力(li)
，也(ye)即(ji)朝(chao)著(zhe)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。為(wei)了(le)使(shi)客(ke)戶(hu)能(neng)夠(gou)更(geng)快(kuai)、更便捷地完成係統開發，一些傳感器廠商開始將MCU與傳感器加以整合，提供MCU+傳感器的模塊化開發平台，逐漸成為一類產品發展趨勢。

 

然而，無論是場景、位置和環境感知，還是基於運動
、觸摸和手勢的交互功能
，往往需要傳感器的“始終開啟”來實現，這與物聯網
、移動通信終端的低功耗化趨勢又有所相悖。MCU往往具有多種工作模式，睡眠模式下隻需極低功耗。但“始終開啟”對於MCU和傳感器的低功耗需求提出巨大挑戰。如何解決這一矛盾關係到MCU與傳感器的發展路徑。為此筆者采訪業界主流廠商，探討技術發展方向。 

 

 

毫無疑問
，物聯網將成為全球信息通信行業的又一個新興產業
，安全性、可擴展性和高能效是驅動未來IoTfazhandesanyaosu。wulianwangdejibenyaoqiushiwuwuxianglian，meiyigexuyaoshibieheguanlidewutishangdouxuyaoanzhuangyuzhiduiyingdechuanganqi。suizhewulianwangjishudejinbu

，yaoqiuchuanganqibujinjubeijichudexinxishoujigongneng，zhinenghuadexinxichulinengliyechengweipanduanqixingnenggaodidezhongyaoyiju。yinweibukenengjiangsuoyouyunsuandoufangdaoyunduanwancheng

，wangluodegegejiedianyeyaowanchenggezideyunsuanrenwu。yinci，chuanganqiheweichuliqijiehe

、具有各種功能的單片集成化智能傳感器成為主要發展方向。現在傳感技術和MCU的發展很快
，集成度越來越高。盡管MCU與傳感器的工藝技術有很多不同之處，目前實現整合比較困難。但是SoC是行業發展的大趨勢。我們在密切觀察是否能在下一個工藝節點上，比如28nm實現兩者工藝的融合。

 

此外
，32位MCU的增長速度已經遠遠超出8位和16位MCU。32位MCU在全球增長速度是15%以上，其中ARM架構的32位MCU的增長速度更達到這一速度的兩倍。過去兩年裏，32位MCU出貨量翻一番，以前的規律通常是5年才能達到翻一番。2014年在全球範圍內的增長
，主要來自IoT和智能互聯增長的貢獻。基於ARM架構的Kinetis係列是市場上表現最好的MCU產品之一
，並保持了強勁的增長勢頭。我們相信，ARM生態環境將支持我們更好地服務客戶，簡化他們的設計，使客戶將更多精力關注於應用
、軟件和服務上。 

 

 

現今移動設備引入的各種高級功能，例如場景、位置和環境感知
，以及基於運動
、觸摸和手勢的交互功能，甚至包括語音激活
，都是通過不斷增加的“始終開啟”傳chuan感gan器qi來lai實shi現xian的de。在zai不bu久jiu的de將jiang來lai

，其qi他ta行xing業ye也ye將jiang需xu要yao類lei似si於yu智zhi能neng手shou機ji的de產chan品pin功gong能neng來lai增zeng強qiang他ta們men的de客ke戶hu體ti驗yan
，從cong而er同tong樣yang取qu得de顯xian著zhu的de進jin步bu。當dang前qian，很hen多duo已yi有youMCU傳感器處理架構耗能過多
，或者無法隨著傳感器數量的增加來有效地擴展。LPC54100係列僅需3μA的(de)極(ji)小(xiao)電(dian)流(liu)即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)持(chi)續(xu)傳(chuan)感(gan)器(qi)監(jian)聽(ting)，這(zhe)對(dui)始(shi)終(zhong)開(kai)啟(qi)的(de)應(ying)用(yong)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。另(ling)外(wai)，作(zuo)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)首(shou)創(chuang)功(gong)能(neng)，該(gai)係(xi)列(lie)產(chan)品(pin)的(de)非(fei)對(dui)稱(cheng)雙(shuang)核(he)架(jia)構(gou)實(shi)現(xian)了(le)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)可(ke)裁(cai)減(jian)的(de)功(gong)耗(hao)/性能
，讓開發人員能夠使用CortexM0+內核（55μA/MHz的）來處理傳感器數據采集
、整合和外部通信，從而優化能效，或者使用CortexM4F內核（100μA/MHz）更快執行複雜數學密集型算法（例如，運動傳感器融合）
，同時節省能源。

 

該架構帶有專為實現高能效而全新設計的一係列模擬和數字接口，包括能夠在寬電壓範圍內（1.62V～3.6V）支持各種規格性能的12bit
、4.8Msps/s的ADC，以及低功耗串行接口
，這些接口讓LPC54100係列能夠提供低於其他同類微控製器的能耗。奧地利微電子高級市場經理RussellJordan

 

 

作為物聯網感知層的重要組成部分，智能傳感器的作用越來越明顯

，MCU+傳感器所形成的智能傳感器越來越成為微電子廠商進行產品開發的一種選擇。整合傳感器與MCU將是未來的發展趨勢
，但業者應順其自然
，比如CO2感應器
、濕度傳感器
、亮度傳感器等與MCU整合起來十分困難，目前來看兩者分立也沒有太大的缺點，廠商可不必強求
；但是對於一些相對容易實現整合的傳感器類型，比如觸摸屏控製器
、加速度計、陀螺儀，在市場需求擴大之後
，已經有廠商將其SoC化了，廠商應迅速抓住機會。

 

傳感器使用的MEMS工藝和MCU製程有差異，兩者的SoC整合在半導體技術上存在一定的挑戰。相對而言，SIP的解決方案更加可行。現在
，許多MCU已經采用這種方式與傳感器相集成。我們會看到更多專為自動采集傳感器數據而設計的MCU架構的出現，在為IoT而優化的超低功耗平台上實現傳感器數據彙聚。