嵌入式系统中的微控制器 （MCU） 相当於繁忙机场中的空中交通管制。MCU 会感测其运作的环境，并根据这些观察采取行动，与相关系统进行通讯。系统会管理和控制几??无穷无尽的电子产品讯号，从数位温度计、烟雾侦测器，到供暖、通风和空调马达等皆包含在内。

嵌入式设计人员在设计过程中需要更大的弹性，以保持系统的可负担能力和使用寿命。对於目前可用的 MCU 产品组合，设计人员在目前和未来设计中可重复使用的硬体和程式码数量有限，而且在运算、整合类比及封装选项方面也同样如此。这种有限的灵活性通常意味着设计人员必须从多个制造商处采购 MCU，并且须花额外时间重新编程，才能满足每个设计的独特需求，因而造成开发成本及整体系统成本和复杂度都提高。

The MSPM0 Arm Cortex-M0+ MCU 藉由为设计人员提供更多选项、更灵活的设计方式，以及更直觉式的软体和工具，协助因应这些挑战并解决问题。本文将探讨在这些情况下，「更多」这词所代表的真正含义，以及这些 MCU 在更广泛的整合类比选项和处理能力方面所释放的应用潜力。

更多运算选项

虽然 Arm Cortex-M0+ 为 8 位元和 16 位元应用程式带来 32 位元运算能力，但设计人员仍在尽力寻找更强大的运算效能，包括更多软体抽象层，以达到重复使用程式码和延长使用寿命之目的，并将更多分析资料导入具有超低延迟要求的演算法中，纳入更高的安全性。

用於运算的 MSPM0 MCU 选项，从简单应用的 32-MHz Arm Cortex-M0+ 中央处理单元 （CPU） 开始，扩展到具有硬体加速数学函数的 80-MHz CPU，包括除法、平方根、乘积累加运算和三角学 （正弦、馀弦、x 的反正切、y/x 的反正切） 的加速度。

MCU 的 MSPM0 G 系列 （包括 MSPM0G3507） 在两个快闪记忆体等待状态下具有 80 MHz 的计算能力，可将低成本 MCU 实施到以下应用中：

·无感测器磁场定向控制 （FOC） 马达驱动应用以大於 30 kHz 的频率运作，因数学加速之故而具有更短的控制??路延迟。

·电网基础设施中的多相电能计量运算。

更多整合式类比

利用具有灵活性、可编程晶片内建连线的 MSPM0 MCU 整合式建构区块 （包括渐近法暂存器 （SAR） 类比转数位转换器 （ADC）、比较器和数位转类比转换器） 有助於提高感测电路的准确性。这些建构区块也包含具有零交越失真的零漂移、截波稳定型的可编程增益运算放大器。整合式转阻放大器具有超低输入偏压电流 （150 pA），适用於实作光电二极体电路。

减少低成本感测应用中误差来源的输入偏移值後，可应用更高的感测器讯号增益，同时在整个温度范围内保持低残馀输入偏移误差，进而提高以下的准确度：

·电力输送应用，例如电池充电和计量。

·监控和即时控制应用，例如电器、电动和园艺工具中的有刷直流和无刷直流马达驱动器。

·医疗监测讯号链，包括血压监测器、脉搏血氧仪和温度计。

·建筑自动化应用，包括烟雾侦测器和被动式红外线感测器。

整合式 SAR ADC 支援高达 4 MSPS 的单调 12 位元运作，和高达 250 kSPS 的 14 位元运作，并提供两个讯号同步量测的同时取样。此功能支援住宅和企业应用领域的能源监测，对电源电压和电流进行 14 位元同时取样，并在压缩机、泵浦和风扇等马达驱动器中进行高速低延迟取样 （250 ns）。

结论

若要为注重成本效益的嵌入式系统新增及改善功能，此举会受符合设计人员预算的 MCU 感测准确度和运算能力所限制。随着越来越多设计人员采用平台软体开发方法、在许多应用领域套用一种软体架构，在具有可扩充功能的 MCU 产品组合之上进行开发，变得前所未有地重要，如此才能确保每一种产品都使用具有必要之感测和处理功能的成本最隹化 MCU。在最新 MCU 产品组合协助下，设计人员可在不增加成本的情况下新增功能，或保留他们拥有的功能集并降低成本，同时开发可在未来设计中重复使用的可扩充软体。