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摘要：部分嵌入式行业领先企业的领导人介绍了嵌入式系统的最新发展趋势。
关键词：嵌入式系统；低功耗；工艺；联网
DOI： 10.3969/ j.issn.1005-5517.2013.3.002
最适合、高性价比MCU受宠
瑞萨电子（中国）有限公司通用产品中心副总监吴晓立认为，2013年MCU产品的热门关键词是低功耗、联网特性以及安全性。
从为客户创造价值这个角度而言，“最适合”的MCU、性价比高的MCU将是中国市场上长期存在的产品。
工艺与创新是主旋律
英飞凌科技亚太有限公司工业与多元电子市场部高级经理黄志鸿谈到了两点：
*新工艺。过去两年宣布推出新器件的公司今年正步入大规模生产阶段。我们将见证新一代技术变革的实际成果。越来越多芯片厂商进军纳米科技领域。90纳米和65纳米技术节点成为芯片研发与制造的新趋势。
*创新。由于越来越多的芯片采用标准内核， 外设的创新将是各个厂家展示其产品优势的重要武器. 新的模拟模块， PWM模块和内置一些外部关键模块等都将是新的趋势。
质量、方便、快速
上海海尔集成电路的销售总监唐群认为，低功耗、高效、32位MCU将继续受到重点关注。“质量”、“方便”、“快速”也将是客户看中的，同时这也是上海海尔集成电路一直坚持的服务宗旨。2013年上海海尔会努力提供高品质的产品和服务，打造“国产MCU第一品牌”。在产品种类上，也会丰富，如低功耗产品、32位MCU产品也都会陆续发布。
易用、低功耗与高性能
瑞萨电子仍然认为客户选择MCU的门槛是易用性、功耗、性能。
易用性
就易用性而言，瑞萨为客户准备了足够多的应用范例，客户可以非常容易地从瑞萨网站下载到整套参考设计并购买样片。
瑞萨电子也有非常有特色的代码生成工具，例如用于R L 7 8系列的Applilet和用于RX系列的PDG（Peripheral Driver Generator）。工程师可以利用这些工具自动生成使用片上外围设备的代码，从而大大减低了开发周期和开发费用，降低了从其他平台移植到瑞萨平台的风险。
低功耗/超低功耗
对于嵌入式设计人员来说，最大程度延长电池寿命是另一个重要考量。要在降低功耗的同时提供可接受的性能是一种挑战，因为低功耗和高性能往往是相互矛盾的。Microchip的超低功耗（XLP）PIC单片机采用小封装，具有业界最低的工作和休眠功耗，并且具有较高的集成度和性能。XLP技术允许Microchip采用更先进的工艺，同时保持低休眠泄漏电流。最近，Microchip进一步降低了其产品的工作功耗，以最低的总功耗为设计人员提供了两全其美的解决方案。
Silicon Labs资深MCU市场经理Shahram Tadayon称，超低功耗（ULP）MCU广泛用于各种对功耗敏感的嵌入式应用，尤其是各种由电池供电的、需要很长电池寿命的设计。所有主要的MCU供应商都认识到ULP技术的重要性，而许多从事于低功耗设计的厂商都通过声称其休眠模式和运行模式最低的功率技术参数，有意无意地用技术参数来误导用户。Silicon Labs认为ULP MCU应该在大多数时间保持休眠模式，同时尽可能快地进入运行模式。运行模式和休眠模式的优化使ULP MCU实现尽可能低的功率消耗。系统级的功率消耗也取决于除MCU自身以外的多种变量。比如，一个带有片上DC-DC转换器的ULP MCU同时优化了MCU以及连接到该MCU的外部元器件的功率消耗。从本质上说，实现MCU设计的超低功耗的关键是混合信号的集成。
能感知功率的工具
MCU供应商仅仅为客户提供超低功耗MCU是不够的。他们还必须提供“能感知功率的”软件工具，使开发人员能够为最低的系统级功耗而优化其设计。以Silicon Labs为例，该公司提供了一种基于Eclipse的IDE特色功率感知监控工具，用于估算功率消耗，并提供配置指导来使功耗降到最低。这些工具包括了Power Estimator功率估算工具，此工具用图解的方式表现了电源电流和启用外围设备所需的附加电流。每一个外围设备的原始电流值显示了功率是在哪里被消耗的，并用一个统计饼图表来显示每一个外围设备的功率使用占整体电流的百分比。第二个工具是Power Tips功率小贴士，它提供了一种软件配置指导，可帮助开发者把电流消耗降到最低。在配置MCU的时候如果能看到功率优化小贴士，可极大地节省了开发时间。
高性能
⒈无线连接
Microchip全球销售和应用副总裁Mitch Little认为，在嵌入式领域中，集成无线连接功能的应用范围不断地快速扩大，包括正在发展的由低功耗Wi-Fi支持的物联网，以及其他一些联网标准和协议。同样，许多兼具成本效益的解决方案也在不断涌现，来帮助设计人员完成无线连接集成。Microchip致力于提供独特而完整的无线解决方案，使产品真正做到使用便捷、实现迅速并涵盖所有主要的标准。除了提供标准的Wi-Fi和ZigBee协议栈外，Microchip还针对802.15.4的设计人员以及无需许可证的ISM网络系统（不想因使用标准协议而增加成本和复杂度）开发了专有的简化MiWi协议栈。上述所有协议栈均能与Microchip经过机构认证的模块以及无线收发器配合工作。该公司还注意到Bluetooth（蓝牙）连接功能在嵌入式应用中的需求不断增长，因而收购了Roving Networks及其丰富的蓝牙解决方案。此外，收购Roving引入了一些集成TCP/IP协议栈的模块，支持与任何MCU串行连接，从而扩展了其Wi-Fi功能，进一步简化了设计。对于那些需要更高权限来配置协议栈的设计人员，Microchip现有的Wi-Fi 模块可能更适合，因为协议栈存储在MCU中。 ⒉混合信号MCU
Silicon Labs发端于采用CMOS工艺来进行混合信号创新这一原则，研发出了一系列应用专利技术的混合信号IC产品，这些产品将模拟和数字两个领域连接起来，并使敏感的模拟电路和有噪声的数字电路在不需要牺牲性能、功耗、面积和成本的前提下共存。Silicon Labs是业界最早提供混合信号MCU产品的厂商之一。Silicon Labs的混合信号32位和8位MCU集成了一种模拟外设，比如各种ADC、DAC、PLL、温度传感器、比较器和电容触摸传感器；同时还集成了一系列的数字外设，包括外部存储接口、定时器、可编程控计数器阵列（PCA）模块、UART、USART、SPI、I2C/SMBus、 I2S等等。由于大多数的MCU供应商都在将与内核相关的处理技术进行标准化，比如32位采用ARM和8位采用8051，“就像Silicon Labs提供的那些混合信号集成和高性能的外设，已经成为当今MCU市场差异化和竞争优势的来源之一。”
⒊智能的接口芯片
智能接口也被称为“桥接芯片”，是嵌入式世界中无处不在的主力，可使开发人员最大程度地降低开发成本、简化设计并加快产品上市时间。这些基于MCU的混合信号IC产品覆盖不同的技术和标准，支撑了不同的设备、功能和接口之间方便的、即插即用的通信。在最广泛使用的智能接口中，全功能的USB MCU和固定功能的USB接口器件简化了USB的集成，也简化了USB到UART、HID USB到SMBus/I2C、USB到I2S数字音频的连接。
热门应用领域
定位通用MCU的企业，也在关注一些热门领域。意法半导体（ST）中国区MCU高级市场部经理曹锦东称，虽然2013年整体经济不太明朗，我们依然看到一些应用正在积极储备和发展。这包括新兴的应用领域：物联网，数字能源，以及一些传统的应用正在升级，比如电表智能化，热表、水表电子化和无线化。
特别要提到的应用是医疗电子消费化、家庭化和无线网络化。随着智能手机越来越普及，人们对身体质量的关注，通过传感器监测身体的状况，通过手机上传到云端处理，形成系统性、周期性的跟踪监测，让人们对自己的身体状况进一步的了解和认识。
在上述应用中，MCU是系统的核心，MCU外围的传感器和外围器件都是必不可少的。ST在MCU、传感器和外围器件方面有很多产品，“目前，ST正和一些合作伙伴相互配合开发不同的方案，以便让客户快速上市。”曹锦东说。
ADI公司精密ADC产品线产品应用经理魏科认为，更低成本、更低功耗、更小尺寸始终是业界不懈追求的目标。纵观MCU领域在近几年的发展历程，多核技术、高性能DSP、MCU/模拟整合、Cortex-M等一直都是热门，数字革命的推动令MCU/ DSP产品在音响、辅助驾驶、电机控制、智能监控、生物识别、生命维持和救护等领域得到了广泛应用，同时广泛的应用又拉动了MCU/DSP产品的增长。
可以预见，2013年，随着无线通信基础设施、汽车电子、智能视频监控、工业自动化控制和航空航天等嵌入式应用领域市场需求的推动，DSP和其他一些处理器等不同技术将继续走向融合。
关键词：嵌入式系统；低功耗；工艺；联网
DOI： 10.3969/ j.issn.1005-5517.2013.3.002
最适合、高性价比MCU受宠
瑞萨电子（中国）有限公司通用产品中心副总监吴晓立认为，2013年MCU产品的热门关键词是低功耗、联网特性以及安全性。
从为客户创造价值这个角度而言，“最适合”的MCU、性价比高的MCU将是中国市场上长期存在的产品。
工艺与创新是主旋律
英飞凌科技亚太有限公司工业与多元电子市场部高级经理黄志鸿谈到了两点：
*新工艺。过去两年宣布推出新器件的公司今年正步入大规模生产阶段。我们将见证新一代技术变革的实际成果。越来越多芯片厂商进军纳米科技领域。90纳米和65纳米技术节点成为芯片研发与制造的新趋势。
*创新。由于越来越多的芯片采用标准内核， 外设的创新将是各个厂家展示其产品优势的重要武器. 新的模拟模块， PWM模块和内置一些外部关键模块等都将是新的趋势。
质量、方便、快速
上海海尔集成电路的销售总监唐群认为，低功耗、高效、32位MCU将继续受到重点关注。“质量”、“方便”、“快速”也将是客户看中的，同时这也是上海海尔集成电路一直坚持的服务宗旨。2013年上海海尔会努力提供高品质的产品和服务，打造“国产MCU第一品牌”。在产品种类上，也会丰富，如低功耗产品、32位MCU产品也都会陆续发布。
易用、低功耗与高性能
瑞萨电子仍然认为客户选择MCU的门槛是易用性、功耗、性能。
易用性
就易用性而言，瑞萨为客户准备了足够多的应用范例，客户可以非常容易地从瑞萨网站下载到整套参考设计并购买样片。
瑞萨电子也有非常有特色的代码生成工具，例如用于R L 7 8系列的Applilet和用于RX系列的PDG（Peripheral Driver Generator）。工程师可以利用这些工具自动生成使用片上外围设备的代码，从而大大减低了开发周期和开发费用，降低了从其他平台移植到瑞萨平台的风险。
低功耗/超低功耗
对于嵌入式设计人员来说，最大程度延长电池寿命是另一个重要考量。要在降低功耗的同时提供可接受的性能是一种挑战，因为低功耗和高性能往往是相互矛盾的。Microchip的超低功耗（XLP）PIC单片机采用小封装，具有业界最低的工作和休眠功耗，并且具有较高的集成度和性能。XLP技术允许Microchip采用更先进的工艺，同时保持低休眠泄漏电流。最近，Microchip进一步降低了其产品的工作功耗，以最低的总功耗为设计人员提供了两全其美的解决方案。
Silicon Labs资深MCU市场经理Shahram Tadayon称，超低功耗（ULP）MCU广泛用于各种对功耗敏感的嵌入式应用，尤其是各种由电池供电的、需要很长电池寿命的设计。所有主要的MCU供应商都认识到ULP技术的重要性，而许多从事于低功耗设计的厂商都通过声称其休眠模式和运行模式最低的功率技术参数，有意无意地用技术参数来误导用户。Silicon Labs认为ULP MCU应该在大多数时间保持休眠模式，同时尽可能快地进入运行模式。运行模式和休眠模式的优化使ULP MCU实现尽可能低的功率消耗。系统级的功率消耗也取决于除MCU自身以外的多种变量。比如，一个带有片上DC-DC转换器的ULP MCU同时优化了MCU以及连接到该MCU的外部元器件的功率消耗。从本质上说，实现MCU设计的超低功耗的关键是混合信号的集成。
能感知功率的工具
MCU供应商仅仅为客户提供超低功耗MCU是不够的。他们还必须提供“能感知功率的”软件工具，使开发人员能够为最低的系统级功耗而优化其设计。以Silicon Labs为例，该公司提供了一种基于Eclipse的IDE特色功率感知监控工具，用于估算功率消耗，并提供配置指导来使功耗降到最低。这些工具包括了Power Estimator功率估算工具，此工具用图解的方式表现了电源电流和启用外围设备所需的附加电流。每一个外围设备的原始电流值显示了功率是在哪里被消耗的，并用一个统计饼图表来显示每一个外围设备的功率使用占整体电流的百分比。第二个工具是Power Tips功率小贴士，它提供了一种软件配置指导，可帮助开发者把电流消耗降到最低。在配置MCU的时候如果能看到功率优化小贴士，可极大地节省了开发时间。
高性能
⒈无线连接
Microchip全球销售和应用副总裁Mitch Little认为，在嵌入式领域中，集成无线连接功能的应用范围不断地快速扩大，包括正在发展的由低功耗Wi-Fi支持的物联网，以及其他一些联网标准和协议。同样，许多兼具成本效益的解决方案也在不断涌现，来帮助设计人员完成无线连接集成。Microchip致力于提供独特而完整的无线解决方案，使产品真正做到使用便捷、实现迅速并涵盖所有主要的标准。除了提供标准的Wi-Fi和ZigBee协议栈外，Microchip还针对802.15.4的设计人员以及无需许可证的ISM网络系统（不想因使用标准协议而增加成本和复杂度）开发了专有的简化MiWi协议栈。上述所有协议栈均能与Microchip经过机构认证的模块以及无线收发器配合工作。该公司还注意到Bluetooth（蓝牙）连接功能在嵌入式应用中的需求不断增长，因而收购了Roving Networks及其丰富的蓝牙解决方案。此外，收购Roving引入了一些集成TCP/IP协议栈的模块，支持与任何MCU串行连接，从而扩展了其Wi-Fi功能，进一步简化了设计。对于那些需要更高权限来配置协议栈的设计人员，Microchip现有的Wi-Fi 模块可能更适合，因为协议栈存储在MCU中。 ⒉混合信号MCU
Silicon Labs发端于采用CMOS工艺来进行混合信号创新这一原则，研发出了一系列应用专利技术的混合信号IC产品，这些产品将模拟和数字两个领域连接起来，并使敏感的模拟电路和有噪声的数字电路在不需要牺牲性能、功耗、面积和成本的前提下共存。Silicon Labs是业界最早提供混合信号MCU产品的厂商之一。Silicon Labs的混合信号32位和8位MCU集成了一种模拟外设，比如各种ADC、DAC、PLL、温度传感器、比较器和电容触摸传感器；同时还集成了一系列的数字外设，包括外部存储接口、定时器、可编程控计数器阵列（PCA）模块、UART、USART、SPI、I2C/SMBus、 I2S等等。由于大多数的MCU供应商都在将与内核相关的处理技术进行标准化，比如32位采用ARM和8位采用8051，“就像Silicon Labs提供的那些混合信号集成和高性能的外设，已经成为当今MCU市场差异化和竞争优势的来源之一。”
⒊智能的接口芯片
智能接口也被称为“桥接芯片”，是嵌入式世界中无处不在的主力，可使开发人员最大程度地降低开发成本、简化设计并加快产品上市时间。这些基于MCU的混合信号IC产品覆盖不同的技术和标准，支撑了不同的设备、功能和接口之间方便的、即插即用的通信。在最广泛使用的智能接口中，全功能的USB MCU和固定功能的USB接口器件简化了USB的集成，也简化了USB到UART、HID USB到SMBus/I2C、USB到I2S数字音频的连接。
热门应用领域
定位通用MCU的企业，也在关注一些热门领域。意法半导体（ST）中国区MCU高级市场部经理曹锦东称，虽然2013年整体经济不太明朗，我们依然看到一些应用正在积极储备和发展。这包括新兴的应用领域：物联网，数字能源，以及一些传统的应用正在升级，比如电表智能化，热表、水表电子化和无线化。
特别要提到的应用是医疗电子消费化、家庭化和无线网络化。随着智能手机越来越普及，人们对身体质量的关注，通过传感器监测身体的状况，通过手机上传到云端处理，形成系统性、周期性的跟踪监测，让人们对自己的身体状况进一步的了解和认识。
在上述应用中，MCU是系统的核心，MCU外围的传感器和外围器件都是必不可少的。ST在MCU、传感器和外围器件方面有很多产品，“目前，ST正和一些合作伙伴相互配合开发不同的方案，以便让客户快速上市。”曹锦东说。
ADI公司精密ADC产品线产品应用经理魏科认为，更低成本、更低功耗、更小尺寸始终是业界不懈追求的目标。纵观MCU领域在近几年的发展历程，多核技术、高性能DSP、MCU/模拟整合、Cortex-M等一直都是热门，数字革命的推动令MCU/ DSP产品在音响、辅助驾驶、电机控制、智能监控、生物识别、生命维持和救护等领域得到了广泛应用，同时广泛的应用又拉动了MCU/DSP产品的增长。
可以预见，2013年，随着无线通信基础设施、汽车电子、智能视频监控、工业自动化控制和航空航天等嵌入式应用领域市场需求的推动，DSP和其他一些处理器等不同技术将继续走向融合。