上海泰矽微宣布量產系列化“MCU+”產品

中國領先的高性能專用SoC芯片供應商上海泰矽微電子有限公司（以下簡稱“泰矽微”）近日宣布，正式量產業(yè)內超高集成度的信號鏈系列SoC芯片-TCAS，該系列芯片具備超低功耗、高性能、高精度、高可靠性等優(yōu)點。

TCAS系列芯片集成了32位ARM^? Cortex^?-M0高性能內核，最高工作頻率可達48MHz，內置最高64KB FLASH和8KB SRAM。其內部集成了24bit高精度Sigma-Delta ADC、14bit高速SAR ADC、最高1024倍增益放大的超低噪聲PGA、VDAC、IDAC、TIA、運放等多種模擬前端外設，同時集成了多路UART、SPI、I2C等數字接口外設，支持多種硬件加密算法。泰矽微還開發(fā)了獨創(chuàng)的降低系統(tǒng)整體功耗的Tinywork?技術（專利號：CN111427443A），使得外設在睡眠模式下，無需內核處理器的干預也能獨立工作和相互協(xié)同，可將典型應用場景功的工作電流降低80%以上，并且支持超低功耗待機，支持獨立備用電池供電。

傳感器作為物聯(lián)網不可或缺的一部分，被廣泛應用于物聯(lián)網終端中。在基于通用MCU的傳統(tǒng)方案中，不同傳感器的數據采集及處理需要多套電路、多顆芯片來實現(xiàn)，并且性能要求越高，外圍電路的復雜度和成本就越高。泰矽微發(fā)布的TCAS系列信號鏈SoC芯片則可單顆芯片滿足以上各種應用需求，僅需軟件配置即可實現(xiàn)各種傳感器的信號調理、A/D轉換及數據采集和處理，并且外圍電路簡單，噪聲系數極低?？纱蟠蠛喕娐贰⒔档统杀?、減少器件數量。

泰矽微創(chuàng)始人熊海峰介紹：“MCU產品定位的基本要素是高可靠性，對于TCAS系列而言，從芯片的開發(fā)到測試的流程、單個模擬或數字IP及IO Ring的實現(xiàn)、基于整芯片的Floor plan布局以及封裝材料的選取等都將可靠性放在了首位。對比常規(guī)工業(yè)級芯片2KV的ESD靜電測試指標，TCAS的實測數據可輕松通過6KV，且HTOL、Latch up等全部Pass?！?/p>

此外，泰矽微不僅提供TCAS系列芯片的基本數據手冊，還配套準備了成熟穩(wěn)定的軟件開發(fā)包、大量應用筆記、低成本的開發(fā)評估板、典型應用的參考設計、調試工具以及培訓材料等，以幫助開發(fā)人員迅速上手。

以下列舉了部分傳感器應用的典型接口電路及應用介紹：

1.橋式傳感器：橋式傳感器應用框圖所示是一個基于低噪聲PGA、24bit Σ-△ADC等的高精度橋式傳感器測量系統(tǒng)。TCAS內置2級具有可調增益的低噪聲PGA，以及低均方根（RMS）噪聲的24bit Σ-△ADC和溫度補償電路，可以直接測量來自橋式傳感器等的小信號。

2.熱電偶傳感器：熱電偶傳感器應用框圖所示是一個基于24bit Σ-△ADC的熱電偶測量系統(tǒng)。TCAS內置PGA、24bit Σ-△ADC、基準電壓源VDAC和激勵電流IDAC等。芯片內部集成的偏置電壓發(fā)生器偏置熱電偶信號，確保輸入信號滿足輸入電壓限值的要求。片內提供1mA的激勵電流用于為熱敏電阻和采樣電阻供電?；鶞孰妷豪迷撏獠坎蓸与娮璁a生。

3.電化學氣體傳感器：電化學氣體傳感器應用框圖是一個基于24bit Σ-△ADC或14bit SAR ADC的電流型電化學氣體傳感器系統(tǒng)。TCAS內置運放OPA、跨阻放大器TIA、24bit Σ-△ADC或14bit SAR ADC、VDAC等。通過傳感器參考電極（RE）向OPA提供反饋，從而改變反電極（CE）上的電壓來保持WE引腳的恒定電位。內部TIA將傳感器的電流信號轉變?yōu)殡妷盒盘?，提供給ADC。內部VDAC為TIA提供偏置電壓，使得信號處于ADC支持的電壓范圍內，以便為不同類型的傳感器提供充足裕量。

4.三線制RTD傳感器：三線制RTD傳感器應用框圖是一個基于24bit Σ-△ADC的具有外部參考的比例型三線制RTD（Resistance Temperature Detector）傳感器測量系統(tǒng)。該方案在很大程度上消除了傳感器引線對測量結果的影響，可進行高精度的測量。

泰矽微信號鏈SoC芯片的量產標志著泰矽微在“MCU+”戰(zhàn)略路線上邁出了堅實的一步。后續(xù)還將在電源管理、電池管理、射頻、觸控等技術方向推出更多系列化“MCU+”芯片，覆蓋消費，工控及汽車等各個應用領域。這種新的創(chuàng)新模式代表著國產MCU在技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新等方面的探索。通過應用場景和需求的深度分析，探索產品創(chuàng)新；通過和行業(yè)標桿的下游廠商共同定義產品，開辟全新的商業(yè)模式和合作模式。解決了行業(yè)痛點的同時也鎖定了大客戶訂單。這也為國產MCU的發(fā)展注入了一股新的成長力量。

熊海峰表示“新能源革命給中國的汽車工業(yè)帶來了全新的發(fā)展機遇，而電子信息產業(yè)物聯(lián)網化革命也同樣會給國產MCU帶來彎道超車的機會。真正的彎道超車是緊追而不跟隨、借鑒但不復制，泰矽微堅定不移走原創(chuàng)和創(chuàng)新之路，所有核心技術從無到有自主開發(fā)，并通過專利加以保護，充分尊重和重視知識產權。實現(xiàn)國產MCU的自主可控和產業(yè)振興尚有一段距離，需要全產業(yè)鏈的集體智慧與努力。不過中國擁有全世界最全的產業(yè)生態(tài)，最大的本地市場，緊抓類似‘MCU+’這樣全新的機會，產業(yè)上下游聯(lián)動，通過創(chuàng)新走高質量發(fā)展之路，國產MCU的生態(tài)崛起可期！”