信號鏈MCU源于芯?？萍级嗄陙碓谛盘枩y量和控制領(lǐng)域的積累，芯海科技CEO盧國建指出AIoT設(shè)備采集原始數(shù)據(jù)的精準度不夠，AI算法對信息精準處理欠缺，這都會導致AIoT設(shè)備不夠"精準"智能；以及跨多技術(shù)的AIoT方案開發(fā)周期長，投入大，導致普及的速度慢，這是產(chǎn)業(yè)普遍的痛點。如果國產(chǎn)MCU集成了其他屬性比如高精度ADC、低漂移放大器、低漂移基準，再配合通用MCU的開發(fā)生態(tài)，它就變成在不同專用領(lǐng)域都很有優(yōu)勢的信號鏈MCU了，因為集成度高了，整體功耗小了，也滿足未來硬件小型化一體化和快速開發(fā)的需要。

圖3 芯?？萍夹盘栨淢CU專注信號處理

信號鏈是連接真實世界和數(shù)字世界的橋梁，任何一個電子設(shè)備都需要通過信號鏈將數(shù)字世界與真實世界聯(lián)系在一起。一個完整信號鏈的工作原理為：從傳感器探測到真實世界實際信號，如電磁波、聲音、圖像、溫度、光信號等并將這些自然信號轉(zhuǎn)化成模擬的電信號，通過放大器進行放大，然后通過ADC把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)過MCU或CPU及DSP等處理后，再經(jīng)由DAC還原為模擬信號。芯?？萍紦碛型暾男盘栨溞酒O(shè)計能力，核心技術(shù)為低速高精度的ADC技術(shù)及高可靠性MCU技術(shù)。

芯?？萍汲掷m(xù)發(fā)力信號鏈MCU

沿著這個方向，芯?？萍冀者€推出了集成雙ADC的信號鏈MCU CS32A039，可用于目前最熱門的額溫槍應(yīng)用，據(jù)芯海科技MCU產(chǎn)品經(jīng)理王偉介紹，CS32A039基于ARM Cortex-M0內(nèi)核，集成了5通道DMA、8KB SRAM、64KB Flash、CRC-32計算模塊和96位UNID，處理能力強，開發(fā)者可以使用芯?？萍?2位通用MCU的開發(fā)生態(tài)，以及網(wǎng)上海量的開發(fā)資源，實現(xiàn)快速、靈活的開發(fā)和調(diào)試。

圖4 芯海MCU開發(fā)生態(tài)

CS32A039采用雙ADC架構(gòu)：

一個高精度ADC信號鏈，包括多達5個輸入通道、零漂移全差分放大器、24位高精度ΣΔADC、和低溫漂基準電壓等，只需極少的外圍器件，就以滿足高精度紅外測溫等高精度測溫的需求。

一個SAR-ADC信號鏈，包括10個輸入通道、12位SAR-ADC、溫度傳感器、電池電壓測量通道等，可同步測量環(huán)境溫度、電池電壓等參數(shù)。

圖5CS32A039功能框圖信號鏈MCU大顯身手

新冠疫情爆發(fā)，測溫產(chǎn)品額溫槍成為熱點中的熱點，大批企業(yè)扎堆進入這個市場，市場容量急劇爆發(fā)，需求量去年的1000多萬暴漲到5000多萬，不過，隨著大量廠商的涌入（據(jù)稱是深圳就有超過2000家額溫槍方案企業(yè)），額溫槍市場供應(yīng)也趨于逐步穩(wěn)定，額溫槍市場進入下半場開始自我淘汰，測量誤差大、穩(wěn)定性差、適應(yīng)性差的方案將逐漸被淘汰，高精度、高集成、適應(yīng)性好的方案開始受到追捧，芯?？萍嫉募呻pADC的信號鏈MCU CS32A039的額溫槍方案一推出就受到了市場的歡迎。

額溫槍的測量誤差主要來源于放大器失調(diào)電壓溫漂、增益誤差溫漂、ADC測量誤差、及基準的溫漂。零漂移放大器、高性能ADC和低漂移基準是紅外測溫槍設(shè)計的關(guān)鍵。CS32A039把上述功能集成在一個芯片內(nèi)，極大的簡化了額溫槍的設(shè)計、生產(chǎn)和測試。

圖6 芯海高集成高精度額溫槍方案

王偉表示除了紅外測溫客戶外，還有很多工業(yè)測量、教育設(shè)備等領(lǐng)域的方案商準備用這款信號鏈MCU開發(fā)新產(chǎn)品?！靶竞Ｌ峁┝?a target="_blank">SDK、紅外測溫算法庫、開發(fā)套件等完善的開發(fā)環(huán)境，協(xié)助客戶的產(chǎn)品快速上市。“他強調(diào)。

王偉強調(diào)，隨著疫情的變化，紅外測溫行業(yè)會發(fā)生變化，除了專用的額溫槍，還會產(chǎn)生很多新的產(chǎn)品形態(tài)，譬如：帶藍牙/Wi-Fi、支持掃碼、甚至能識別身份證的智能測溫設(shè)備，測溫會成為很多智能設(shè)備的標配功能。CS32A039并非額溫槍專用SoC，而是更加通用的信號鏈MCU，除了紅外測溫及其它高精度測量，還可以通過其豐富的接口，擴展藍牙、Wi-Fi、二維碼、身份證識別等多種功能，滿足紅外測溫行業(yè)的升級需求。

他還表示其實CS32A039的應(yīng)用遠不限于額溫槍，在壓力測量、溫度測量等都可以用，理論上所有需要高精度ADC的領(lǐng)域都可以覆蓋，據(jù)悉，芯?？萍嫉腃S32A039還可以應(yīng)用到以下場景。

1、鉑電阻傳感器測溫電路，主要應(yīng)用場景是土壤、水、氣體測溫、工業(yè)測溫

2、K型熱電偶測溫，主要應(yīng)用場景是工業(yè)測溫

3、催化燃燒式氣體傳感器，主要應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的天然氣、液化氣、煤氣、烷類等可燃性氣體濃度檢測。

4、紅外熱電堆傳感器，主要應(yīng)用場景是醫(yī)用紅外額溫/耳溫槍、工業(yè)紅外測溫設(shè)備、安防、火災(zāi)明火檢測等。

5、壓力傳感器，主要應(yīng)用場景是氣體、液體壓力傳感器，壓力觸控，血壓計。

隨著AIOT的應(yīng)用走熱，精準測量后實現(xiàn)精準控制是未來的發(fā)展趨勢，所以筆者認為搭載高精度外設(shè)的信號鏈MCU大有可為。（完）