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導入FPU MCU將能執行數位濾波功能
 

【CTIMES/SmartAuto 姚嘉洋 報導】   2016年04月22日 星期五

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普遍來看,在全球MCU市場居於領先集團的業者們,撇除應用面不談,大致上都擁有自有與ARM兩種不同核心架構的產品線,而在ARM推出Cortex-M4後,也的確讓ARM過去無法攻下的MCU業者如瑞薩與英飛凌等,都陸續採用了其架構。

瑞薩電子營業行銷事業部第一營業行銷部副理黎柏均
瑞薩電子營業行銷事業部第一營業行銷部副理黎柏均

瑞薩電子營業行銷事業部第一營業行銷部副理黎柏均表示,其實浮點運算的導入,還是要考量成本的問題,若不需要,其實採用定點運算的MCU來因應系統需求即可。一般來說,在SOC(系統單晶片),才會有所謂的DSP與FPU(浮點運算單元)這類硬體加速器,其主要的功能大多負責影像或是音訊處理的工作,但隨著製程的進步,MCU在32位元架構也日趨成熟,所以MCU也就開始能沿用SOC的部份功能,並進一步拓展MCU的應用範圍。黎柏均更直言,在早期,SOC與MCU之間有不小的價格差距。

黎柏均認為,在現有市場所存在的MCU產品,即便主要供應商都能提供FPU的功能,但事實上,各家大廠的產品之間並沒有什麼距離,關鍵最多就是在程式的執行效率上,能否形成差異。在過去,若要由定點運算架構的MCU來處理FPU的工作,會多出不少時間出來,而且也需要大量的記憶體資源,但有了FPU的導入後,其目標程式碼就能夠縮小,記憶體容量也能減少10%。換言之,若沒有時間上的考量,MCU是否要導入FPU,嚴格來看,並沒有太大的差別存在。

黎柏均也指出,導入FPU的另一個好處在於,可以利用FPU的運算能力,以數位方式進行濾波,以進一步提升SNR值,所以像是工業電錶、量測與生理訊號等,都是十分適合的終端應用。黎柏均強調,過去的確在訊號鏈上,的確有用放大器與濾波器等類比元件來處理雜訊的問題,但這種作法,多少還是會有失真的問題存在,因此採用數位濾波的方式,亦不失為一種作法,此外還有可能可以省去一些不必要的系統成本。

然而,黎柏均也透露,讓MCU搭載FPU之後,系統業者為了能提升整體系統的效能或是解析度,在ADC的採用上,可能就會更加大膽,一口氣進入16位元甚至是24位元的規格,原因在於這類ADC所面臨的雜訊現象會更加嚴重,透過FPU來處理,不失為一種作法。

關鍵字: 數位濾波  MCU  DSP(數位訊號處理器Cortex-M4  ADC  放大器  濾波器  瑞薩電子(Renesas
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