MCU的集成趋势不改，技术连续性方便系统设计升级换代

　　飞思卡尔是全球第二大MCU厂商， 产品线覆盖低成本的8b MCU和高性能的32b MCU。公司高级副总裁及传输与标准产品事业部(TSPG)的总经理Paul Grimme介绍，去年该事业部70%的收入来汽车电子用MCU。

　　Paul强调，MCU在呈现两大发展趋势。 一是技术连续性趋势：MCU的单元成本在下降，但性能却在提高，技术连续性允许采用同样的软件支持8b/16b/32b MCU，以便于快速地进行升级换代。比如最新的ColdFire MCU产品属于Freescale Controller Continuum的一部分。Freescale Controller Continuum是业内兼容8位和32位架构的路线图。它们与其他ColdFire MCU管脚、五金|工具和外设的兼容性提供了便利的移植路径，实现更高性能和集成。

　　是MCU继续往集成的方向发展。特别是在汽车应用中，越来越多的MCU集成传感器、模拟器件和电源器件。Paul还中国市场对整个汽车电子行业和飞思卡尔公司来说都非常重要，中国将成为世界上最大的汽车电子市场。飞思卡尔为汽车电子应用提供从传感到处理到控制的全系列解决方案。汽车用传感器包括加速传感器、压力传感器和接近传感器，它们采用SiP封装，具有高度集成度。控制端包括电池管理、马达控制和以太网供电等。处理单元包括MCU、MPU及其相应软件。

　　除了汽车应用，MCU在消费和工业领域的市场增长迅速。“8b MCU的市场平稳或者略有增长，因为原来的8b MCU应用对性能要求更高，继而采用性能更高的MCU，但不断又有新的8b MCU的应用出来，因此我们将大力投入8b MCU的开发和生产 。”飞思卡尔半导体消费电子和工业微控制器部全球产品营销经理Jeff Bock介绍道。 但他透露，尽管16b MCU将更多用在汽车市场，但他们将推出基于16b MCU技术DSC产品，主要用在消费和工业应用领域的特定市场，比如电机控制和电源控制。

　　事实上，MCU技术发展的主要推动力是消费市场而不是企业需求，这带来两方面的挑战，一是消费应用对用户界面和智能化的要求，二是对连接性的要求，因为越来越多的消费设备要求随时随地方便地连接。

　　比如，如今电脑的串联接口用得少了，多是采用USB接口，这要求设计人员重新学习USB接口的设计。不过，借助飞思卡尔最新推出的S08JM60系列产品，设计工程师可以方便地开发带USB接口的设计。这些带有全速USB器件控制器提供24MHz的总线频率、高达60KB的闪存和12信道12位模数转换器（ADC），使客户可以快速实现串行通信的升级和标准化。这些器件还包括集成的USB收发信机，因此不需要芯片外组件，可帮助客户节约成本、开发时间和主板空间。

　　在技术展示区，基于飞思卡尔MCU的设计方案多种多样。飞思卡尔演示了自行开发的MCU热点应用方案，包括BLDC马达控制、LCD背光、汽车仪器|仪表、遥控车钥、胎压检测。分销商艾睿和富昌电子分别展示基于MC9S08QG8的电源方案。富昌电子还展示了基于MM908E625的大功率LED照明驱动设计，该方案可以驱动4个1W/3W的LED，输入驱动电流每通道为350/700mA。安富利展示了基于飞思卡尔MCU的系统智能车灯控制系统和防夹电动车窗控制器，其中基于MC9S08DZ60的智能车灯控制系统具有故障自诊断功能，故障代码通过CAN和LIN网络输出，可进行全面的故障检测以及过流、开路、短路、过温保护。

　　TD-SCDMA成为网络基础设施的技术新宠

　　如今人们需要在不同地点获得网络连接，并获得高质量的消费体验。在家庭中，人们需要对不同的数据、语音、视听享受结合起来；在办公室中，新的业务需求要使用不同的基础架构来集成各种功能，比如不同的路由、交换、局域网和广域网等；此外，移动办公也提出了移动信息的获取和分享需求。在各个方面和地点提高消费者的体验需要整体的基础架构，比如，在家庭中使用光纤或PON，在办公室中采用WiMAX、无线宽带和广域网(SONET/SDH)，在移动中采用2G/2.5G GSM/CDMA、3G UTRAN、3G TD-SCDMA/LTE技术。这样，用户在不同地点可以通过不同技术或设备获得网络连接。

　　飞思卡尔半导体网络和多媒体部网络系统战略营销总监、Power.org营销委员会主席Fazwi Behmanni指出：在这样一个要求不断提高的需求中，嵌入式系统大有可为。所有这些嵌入式系统要求嵌入系统能效高、支持多种通讯协议、功耗管理好、性能强、安全性高、能防止入侵和泄漏、可扩展性。飞思卡尔是领先的无线基础设施2G/2.5G/3G、TD-SCDMA、3.5G、LTE和WiMAX方案提供商，他们在通讯处理器、DSP、RF、TD-SCDMA、WiMAX等网络基础设施的先进解决方案可以充分满足这些需求。

　　Fazwi非常看好TD-SCDMA的市场前景。他指出，TD-SCDMA是使用3G技术最多的移动通讯技术，其最突出的优势是带宽使用效率高，由于上下数据包数率进行动态管理，带宽使用效率高是GSM的3到5倍。其次，采用TD-SCDMA可以实现从2代到3代的无缝升级换代，可利用现有的GSM设施，减少投资风险。目前，现在中国的手机用户有5亿个，预计在2008年中国新增1.4亿手机用户，其中14％～35％为TD-SCDMA用户，即2000～5000万。

　　在TD-SCDMA基础设施的架构包括PA、RF小信号器件、上变频和下变频器、物理层器件 MAC层器件和网络接口器件。Freescale为此提供全面的半导体解决方案，包括RF产品、MSC8144 StarCore DSP、PowerQUICC 集成通讯处理器和Power Architecture MPU。飞思卡尔今年9月份在中国成都成立的设计中心，工作重点就是开发TD-SCDMA技术。飞思卡尔的通信技术客户包括思科、北电网络、摩托罗拉和中国的大唐、华为和中兴。

 飞思卡尔为TD-SCDMA提供RF产品、MSC8144 StarCore DSP、PowerQUICC 集成通讯处理器和Power Architecture MPU

　　在谈到WiMAX时，Fazwid表示，由于中国主要的网络连接采用有线连接，因此802.16d大有可为，而802.16e对3G覆盖不到的地方则是一个很好的选择，在有3G网络覆盖的地方，采用的可能性很小。WiMAX基站的数据传输数率受很多因素的影响，与用户数、覆盖面、支持的终端数量有关系。比如一个分区有400个用户，则将支持E1级传输速率或略低一点，即1Mbps。但如果希望提高每个用户的传输速率，可以通过缩小覆盖面来实现。Fazwid还指出，另外一个趋势是，除了部署大型基站外还会设置更多的小型、甚至超小型基站，以保证每个基站更贴近终端用户，使得每个基站分享带宽的用户数量比较少，从而提高单个用户的传输速率。

　　i.MX系列应用处理器有五个竞争优势

　　飞思卡尔的i.MX应用处理器是在手机、PMP、个人导航设备(PND)、监控摄像头等嵌入式设备中广泛采用的应用处理器系列。这些多媒体设备上最核心的是内容，包括地图、社交网站、手机上的音影。但为将内容从一个信息源传输到另一个信息源，需要多个技术，包括压缩和解压缩技术，以及传输技术。压缩和解压缩有很多中，音频可以压缩成MP3, 视频可以压缩成MPEG-4等。传输技术也很多种，比如蓝牙、USB、甚至3G。

　　“如此多的复杂技术不可能由一家公司独立完成将音视频源从一个设备到另一个设备的传输，因此我们需要与包括内容提供商、IDH、操作系统厂商等产业链的多个公司合作，只有在生态系统公司的帮助下，我们才能提供各种各样的产品解决方案，包括PMP、导航设备、IP语音终端。”飞思卡尔多媒体应用事业部总监及总经理Paul Marino对此表示。

　　尽管市面上提供应用处理器的厂商很多，但Paul指出i.MX处理器有5个竞争优势。一是增加两级高速缓存cache，将外部存储集成到内部存储，从而提高系统性能；二是功耗低；三是有专门的硬件进行图形加速；四是提供一整套的开发系统和软件支持，比如灵活的设计平台PDK。五是内嵌了安全技术，可满足POS机等设备的交易安全和数码安全。

　　不同的多媒体应用对应用处理器有不同要求，比如手机应用需要比较强的图像传感接口和图像处理能力，导航设备要求强大显示和图像处理能力，PMP则对视频解码功能要求更高些。i.MX处理器系列针对不同细分市场有相应产品。最近，飞思卡尔还推出了面向车载应用的处理器i.MX31C。i.MX31C处理器与普通i.MX31的不同之处在于工作频率和封装。所配处理器内核“ARM1136JF-S”的工作频率从532MHz降到了400MHz。采用19mm×19mm的BGA封装，将原来面向手机用途的0.5mm端子间距加大到了0.8mm，使工作保证温度范围实现了－40℃～＋85℃。

　　目前飞思卡尔在GPS应用方面主要与合作伙伴一起来开发，据Paul介绍，目前还没有推出手机电视的应用方安。“手机电视的标准太多将是电视手机市场的发展的一个障碍。”Paul道出了其中原委。

　　传感器方案改变消费和工业产品的使用习惯

　　飞思卡尔在传感器市场全球排第三，但在汽车用感应器领域全球第一。在消费和工业应用中，飞思卡尔的加速传感器用在手机、游戏机、导航设备、PMP和MP3中；压力传感器用在血压计、气压计等设备中；接近传感器则可用在手机、MP3、进入控制、遥控、PC外设中。这些触摸敏感控制提供灵活、可靠而且经济高效的用户界面选择方法，可替代机械按钮、滑片和开关。比如采用加速传感器，在手机中照片可随着手机方向的自动翻转，还可以不需按钮进行摔骰子的游戏。

　　最近，飞思卡尔半导体推出的一对下一代电容性传感器控制器和一种接近传感软件解决方案，能够与数百种飞思卡尔微控制器（MCU）一起运行，这将重新定义对触摸式用户界面。

　　飞思卡尔为设计人员提供以下两种灵活的选择，帮助他们降低开发触摸式用户界面应用的成本和复杂性：1）选择旋转和触摸板电容性传感器控制器结合特性全面的触摸传感算法，非常适合需要校正和复用功能的复杂界面设计。2）源自特性全面的算法的配套接近传感软件，旨在通过飞思卡尔的8位S08和32位ColdFire V1 MCU将触摸传感技术轻松集成到对成本敏感的控制应用中。

　　MPR083和MPR084电容性触摸传感器控制器的设计目的是在不需要依靠物理接触的情况下检测到目标的存在。例如，这种控制器可以用在洗衣机面板上，代替机械旋钮和按钮。用户只需让手指接近面板上显示的命令，洗衣机就能启动所请求的功能。

　　MPR083和MPR084器件支持可配置的实时自动校正功能。自动校正功能的目的是在初始器件启动和运行过程中自动执行各种功能。传感器控制器还支持多个电极，使一个控制器可以支持多个应用。通过电极复用，单个传感器控制器能够用于多个触摸点的检测。例如，传感器控制器可以用于管理触摸板、滑片、旋转位置和机械钥匙的多种电极配置。这种复用功能有助于降低系统成本、减少组件数量并降低设计复杂性。

　　MPR083 控制器非常适合旋转界面应用，而MPR084非常适合触摸板控制应用。这两种控制器采用相同的管脚输出，因此能够简化控制面板、开关复位、旋转和直线滑片以及触摸板的管理。这两种设备使用数字输出I2C接口来完成系统通信。运行电压范围为1.8 V-3.6V，非常适合消费电子设备。

　　为了帮助降低触摸传感器设计的初始成本并加快触摸传感技术的普及，配套的接近传感软件能够在所有飞思卡尔 8位S08和32位ColdFire V1 MCU上运行，包含数百种器件选项。该软件为设计工程师提供了一种经济高效的源代码解决方案，使他们能够把高达32个电极的触摸传感技术集成到现有的S08 和ColdFire V1 MCU设计中。