芯海Soc芯片在精度測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

Soc芯片是一類集成芯片，通過(guò)集成某部分功能便于方案開(kāi)發(fā)。其功能并非固定，具有豐富內(nèi)涵及較廣的應(yīng)用范圍。從專業(yè)名詞上解釋，Soc芯片( System on Chips)被稱為系統(tǒng)級(jí)芯片，也稱為片上系統(tǒng)，可以將它看成是有專用目標(biāo)的集成電路的一個(gè)產(chǎn)品，其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部?jī)?nèi)容。但同時(shí)它又是一種技術(shù)，用以實(shí)現(xiàn)從確定系統(tǒng)功能開(kāi)始，到軟/硬件劃分，并完成設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。

與其他芯片相比，Soc芯片具備更高的集成度、更復(fù)雜的功能及更高的性能等特點(diǎn)。比如MCU芯片一般包含處理器內(nèi)核、少量的內(nèi)存和一些基本的外設(shè)接口，而Soc芯片則是將處理器內(nèi)核、內(nèi)存、接口控制器、模擬電路、數(shù)字電路等多個(gè)功能模塊集成在一個(gè)芯片上，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。相對(duì)而言，Soc芯片開(kāi)發(fā)難度要高于MCU芯片。

以芯海的Soc芯片CSU18M91為例，這個(gè)是一個(gè)支持4 電極交流測(cè)脂、 心率測(cè)量、 高精度人體稱重的Soc芯片，它包含了人體阻抗測(cè)量模塊 BIM、 24bit Sigma-Delta ADC、 8K×16 位 MTP 程序存儲(chǔ)器、 128 字節(jié)EEPROM 和 896 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等功能參數(shù)。CSU18M91所集成的24bit的ADC及測(cè)量模塊、基礎(chǔ)MCU功能是普通MCU芯片無(wú)法做到的，所以它的開(kāi)發(fā)難度也比較有難度。不過(guò)也因?yàn)镾oc芯片的功能復(fù)雜，其軟件開(kāi)發(fā)難度比一般MCU較大，需要更復(fù)雜的操作系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)工具，所以一般多應(yīng)用于高性能、多功能的設(shè)備中，如手機(jī)、平板電腦，以及上面所提及的人體抗阻測(cè)量等領(lǐng)域上。

Soc芯片的具體特點(diǎn)表現(xiàn)為：

高度集成：將多個(gè)功能模塊，如處理器、內(nèi)存、圖形處理器、通信模塊、傳感器接口等，集成在單個(gè)芯片上，大大減少了系統(tǒng)所需的外部組件數(shù)量，節(jié)省了電路板空間，降低了成本和功耗。

強(qiáng)大的性能：通常采用先進(jìn)的制程工藝和高性能的處理器內(nèi)核，能夠處理復(fù)雜的任務(wù)和多線程操作，具備高效的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力。

低功耗設(shè)計(jì)：通過(guò)優(yōu)化電路和電源管理技術(shù)，在滿足性能需求的同時(shí)，降低芯片的功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，特別適用于移動(dòng)設(shè)備和便攜式電子產(chǎn)品。

豐富的接口和通信能力：具備多種通信接口，如藍(lán)牙、Wi-Fi、USB 等，能夠方便地與其他設(shè)備進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)交換。

靈活性和可編程性：可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行定制和編程，以適應(yīng)各種特定的功能和場(chǎng)景。

高效的系統(tǒng)協(xié)同工作：各個(gè)集成的模塊能夠協(xié)同工作，提高系統(tǒng)的整體效率和響應(yīng)速度，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和損耗。

高度優(yōu)化的軟硬件協(xié)同：在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮軟件和硬件的協(xié)同，使得軟件能夠充分發(fā)揮硬件的性能優(yōu)勢(shì)，提供更好的用戶體驗(yàn)。

快速的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期：由于高度集成，減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快了產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度。

小型化：有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化和輕薄化，滿足消費(fèi)者對(duì)便攜和美觀的需求。

芯海Soc芯片CSU18M91:

芯片特性

高性能的RISC CPU

8位單片機(jī)MCU

內(nèi)置8K×16位一次性可編程存儲(chǔ)器(MTP ROM)和128Bytes EEPROM

896字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(SRAM)

只有46條單字指令

8級(jí)存儲(chǔ)堆棧

模擬特性

1路輸入全差分24Bit Sigma-Delta型ADC，1/64/128倍增益選擇。

6路外部通道和2路內(nèi)部通道 的10Bit SAR ADC

4電極交流人體阻抗測(cè)量(BIM)模塊

ADC的輸出速率15.2Hz~3.9KHz

內(nèi)帶電荷泵

內(nèi)帶穩(wěn)壓器供傳感器和調(diào)制器

內(nèi)部集成的可編程增益放大器

專用微控制器的特性

上電復(fù)位(POR)

上電復(fù)位延遲定時(shí)器(39ms)

內(nèi)帶低電壓復(fù)位(LVR)

定時(shí)器0

-可編程預(yù)分頻的8位的定時(shí)器

定時(shí)/計(jì)數(shù)器123

-可編程預(yù)分頻的8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器

外設(shè)特性

31位雙向I/O口，其中部分PT2.1~PT2.4、PT3*、PT4*復(fù)用作LCD/LED口

13個(gè)具有喚醒功能的輸入口

2路UART，波特率最高支持115200bps

1路I2C從機(jī)，支持標(biāo)準(zhǔn)模式(100K bit/s)和快速模式(400K bit/s)

1路SPI，最高通信速率500KHz

1路蜂鳴器輸出，電流能力6mA

支持4×24、6*22的LCD驅(qū)動(dòng)或4*14 LED驅(qū)動(dòng)

低電壓比較功能(LVD)，可用做電源電壓比較和外部電壓比較

內(nèi)置溫度傳感器

具有RTC功能，年、月、日、星期、小時(shí)、分、秒信息