导入FPU MCU将能执行数位滤波功能

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普遍来看,在全球MCU市场居于**集团的业者们,撇除应用面不谈,大致上都拥有自有与ARM两种不同核心架构的产品线,而在ARM推出Cortex-M4后,也的确让ARM过去无法攻下的MCU业者如瑞萨与英飞凌等,都陆续采用了其架构。

瑞萨电子营业行销事业部**营业行销部副理黎柏均

瑞萨电子营业行销事业部**营业行销部副理黎柏均表示,其实浮点运算的导入,还是要考量成本的问题,若不需要,其实采用定点运算的MCU来因应系统需求即可。一般来说,在SOC(系统单晶片),才会有所谓的DSP与FPU(浮点运算单元)这类硬体加速器,其主要的功能大多负责影像或是音讯处理的工作,但随着制程的进步,MCU在32位元架构也日趋成熟,所以MCU也就开始能沿用SOC的部份功能,并进一步拓展MCU的应用范围。黎柏均更直言,在早期,SOC与MCU之间有不小的价格差距。

黎柏均认为,在现有市场所存在的MCU产品,即便主要供应商都能提供FPU的功能,但事实上,各家大厂的产品之间并没有什么距离,关键*多就是在程式的执行效率上,能否形成差异。在过去,若要由定点运算架构的MCU来处理FPU的工作,会多出不少时间出来,而且也需要大量的记忆体资源,但有了FPU的导入后,其目标程式码就能够缩小,记忆体容量也能减少10%。换言之,若没有时间上的考量,MCU是否要导入FPU,严格来看,并没有太大的差别存在。

黎柏均也指出,导入FPU的另一个好处在于,可以利用FPU的运算能力,以数位方式进行滤波,以进一步提升SNR值,所以像是工业电表、量测与生理讯号等,都是十分适合的终端应用。黎柏均强调,过去的确在讯号链上,的确有用放大器与滤波器等类比元件来处理杂讯的问题,但这种作法,多少还是会有失真的问题存在,因此采用数位滤波的方式,亦不失为一种作法,此外还有可能可以省去一些不必要的系统成本。

然而,黎柏均也透露,让MCU搭载FPU之后,系统业者为了能提升整体系统的效能或是解析度,在ADC的采用上,可能就会更加大胆,一口气进入16位元甚至是24位元的规格,原因在于这类ADC所面临的杂讯现象会更加严重,透过FPU来处理,不失为一种作法。

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