ARM Cortex內核改變了MCU產品的傳統形態，畢竟通用的標準有助于減少整體系統成本、降低設計復雜度并縮短開發時間。開發人員在為特定設計選擇MCU時需考慮諸多因素，如存儲大小、輸入輸出引腳數量、通信接口等。然而，在多種基于ARM標準內核的MCU產品都滿足基本需求的情況下，SILICon Labs認為開發人員可從下列因素中進一步縮小選擇范圍，例如：混合信號集成度、可配置性、功耗和開發難度等。Silicon Labs期望通過Precision32系列產品，重塑32位MCU產品領域的多功能、一體化、高能效和易用特性。

集成多種外設降低系統成本

Precision32結合了Cortex-M3 CPU和多種模擬組件，主要包括：兩個12位ADC、兩個10位DAC、一個振蕩器、一個16通道觸摸傳感器，以及Flash閃存、定時器、計數器和串行接口等(圖1)，適用于包括便攜式醫療裝置、銷售終端外設、電機控制、工業監控、條碼掃描儀、光學觸摸屏接口、傳感控制器和家庭自動化系統等應用在內的各種領域。

圖1，Precision32 MCU框圖。

據介紹，該系列產品外設集成度較高，集成了先進鎖相環(PLL)的精密振蕩器，而無需昂貴的8MHz晶體，可為無外部晶體的USB操作提供所需的高精度時鐘，同時內核可以獨立工作在1MHz~80MHz任何頻率；內部5V電壓調節器使MCU可直接從USB或5V電源供電，無需外部穩壓器；六個高驅動I/O(每個高達300mA)，可直接驅動高功率LED、小馬達、蜂鳴器和功率MOSFET，并可以作為升壓轉換控制器；電容觸摸通道多達16個，減少按鍵、滑動條或滾輪應用中額外需要的觸摸傳感器IC；Precision32系列產品提供完整的USB2.0 PHY和模擬前端，可直接連接到USB控制器接口，而其他大多數MCU需要外部USB上拉電阻和終端電路。通過集成以上片上外設，大大減少了外圍元器件數量和系統成本(圖2)，可節省BOM成本達1.34美元。

圖2，典型的基于MCU設計中，高集成度Precision32芯片能替代多個外圍元器件。

延續 8位MCU優勢

據Silicon Labs公司單片機產品線總經理MikeSalas 介紹， 該公司在開發8位MCU產品方面已有十多年經驗，因此在研發Precision32時，延續了前代產品的諸多優勢： 首先是低功耗設計方面，通過Silicon Labs專利的低功耗設計技術降低了每個MCU區塊功耗，與其它同類32位方案相比，工作電流減少達33%(在80MHz時22mA或275μA/MHz)，休眠電流降低100倍(0.35μA，啟動RTC并且4KB RAM內容保留)。此外，多種電源模式和時鐘選項也能夠在特定性能水平下，優化設計并達到最低功耗。

其次， 在架構的選擇方面，繼續優化其8位MCU的Crossbar架構(圖3)，并通過與拖拽式的GUI結合，可使開發人員更加容易地選擇所需模擬和數字外設，并為外設分配引腳。而同類MCU通常需預定義外設位置和引腳，導致潛在引腳沖突，迫使他們不得不改變設計或是使用更大、更昂貴的封裝。

圖3，專利Crossbar架構可確保最大靈活性。

此外，在無外部晶體以及ADC的設計方面，都繼續發揮了已有優勢。Mike Salas認為，競爭對手在MCU開發過程中可能更注重閃存和RAM等等，而Silicon Labs的獨特之處在混合信號的處理和集成方面，Precision32系列產品的模擬外設具有全溫度和電壓(低至1.8V)范圍內的額定特性。

MCU產品策略解讀

在眾多MCU廠商紛紛推出基于ARM Cortex-M4的產品時，SiliconLabs為何仍對Cortex-M3情有獨鐘？跳過16位MCU，直接推出32位產品，又是出于怎樣的考慮？

Mike Salas表示，經過深入的市場調查，Silicon Labs認為Cortex-M3的市場并未飽和，仍有大量的發展空間，從這一內核起步會是一個不錯的選擇。而之所以跳過16位的產品，主要是因為Silicon Labs在8位MCU時代已推出一些能夠與16位MCU相媲美的高性能產品，因此不再著重開發16位產品，而是在32位MCU領域搶占更多市場機會，通過8位與32位共同發展的策略來布局MCU市場。Mike Salas說：“混合信號的整合和處理一直是Silicon Labs創新的重中之重，包括在混合信號處理方面的遙感器、無線的控制器等等。我們會在多方面實現創新，不光是在內核處理方面，還有低功耗、高功效的外設集成。