MCU是Microcontroller Unit（微控制器单元）的缩写，它是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出端口（I/O）、定时器（Timer）、串行通信接口（UART、SPI、I2C等）和其他外围设备控制器的单个芯片。MCU通常用于嵌入式系统中，用于控制各种电子设备和系统。
由于其集成度高、体积小、功耗低以及成本相对较低等特点，MCU被广泛应用于各种嵌入式系统中，例如智能家居设备、医疗设备、汽车电子系统、工业自动化等。MCU的选择通常基于应用的需求，如处理性能、功耗、外设接口等因素。
导读： 关键要建立高效的设计中使用的MCU往往依赖于使功耗和性能之间的智能权衡。许多MCU提供几个选项，可以限制在MCU时钟速率，因此，其性能在MCU供电。管理时钟，选择合适的工作电压电平，并了解电压等级和闪光灯性能之间的关系都是至关重要的，以创造最节能的MCU设计成为可能。
微控制器被用作几乎每个应用可以想象在主控制元件。他们的权力和灵活性，让他们去到组件的大多数设计的心脏。关键要建立高效的设计中使用的MCU往往依赖于使功耗和性能之间的智能权衡。许多MCU提供了几个选项，可以限制MCU时钟速率，因此，其性能的MCU供电。
了解工作电压和工作时钟速率之间的公共关系可以是如何充分利用你的下一个MCU设计的关键。本文将快速回顾一下一些常见的选项供电MCU和讨论履行很可能导致所产生的制约。修改工作电压在运行时获得的性能和能效的最佳组合常用的技术进行探讨，以帮助您选择和实施你的下一个基于MCU的设计。
频率与工作电压 - 一个关键的性能考虑
一个性能和功耗之间的最根本的关系是MCU工作时的电压。工作电源直接关系到工作电压（由定义，因为功率等于电压乘以电流），如此清晰的动作电力需求上，你会用你的设计的MCU决定何时是一个关键的考虑因素。你可能会认为，这意味着你应该总是使用最低的功耗MCU，但是如果性能是设计中的所有问题，您将需要考虑工作频率为关键要素，以及，一个MCU的工作频率经常被限制其工作电压。许多的MCU厂家明白的工作电压，工作频率，MCU性能，和MCU操作功率之间的关系的重要性，并且它们提供不同级别的操作功率和工作频率，以便更容易对设计的最佳拟合优化到系统要求。作为一个例子，瑞萨RL78 MCU有四种不同的工作电压范围，每一个都支持不同的操作频率，如下面的图1。在1.6 V和1.8 V时，RL78可在1 MHz和4 MHz之间的任何地方运行。间2.7 V和5.5 V时，可以在最多20兆赫运行。因此，RL78可以操作快五倍，如果它使用2.7 V代替1.8伏，在工作电源电压只增加了50％。
改善电源效率的上述关系时，在更高的电压下工作是常见于许多MCU，并了解在电源效率是设计中的关键要求是最重要的关系之一。在许多情况下，它更省电，以保持在尽可能低的功耗状态的MCU，也许是一个低的睡眠模式，当它需要做一些处理（也许采样传感器是否采取进一步的行动，看其唤醒需要采取）。当需要处理它通常更省电以更快的频率下运行，以尽量减少在较高功率状态的时间。如果处理可以做到5倍的速度，并只需一个操作功率增加50％，（如在RL78的情况下），可以清楚地看到，所要求的总能量会少得多，因此这将是一个更节能的设计。
时钟控制的MCU操作的频率是由一个时钟控制块管理;和许多时钟控制块具有的功能，可用于选择，控制和管理的时钟源的CPU，内存，外围设备，和模拟模块。通过控制时钟频率，以这些块，甚至关闭的时钟功能没有被在特定处理例程使用的动态电流的量（所需的电流来改变一个信号或存储元件的电压电平）可以被调制，以便您使用的电流以最有效的方式。 （注意，基于电池的应用，特别，是最新的意识的设计，因为它是从电池通常是最关键的约束所提供的总电流）。许多最常见的和有用的时钟控制功能包含在Microchip的PIC32MX单片机的时钟控制块，对于大多数时钟控制模块示于图2的出发点是时钟源，并且通过具有多个源它使得有可能独立地优化的时钟为多个模块。例如，PIC32MX具有低功耗内部RC振荡器（LPRC图2的底部附近），可以当极低速操作是可接受的被使用。它可以提供看门狗定时器（WDT），这样即使在非常低功耗模式这一关键计时器仍然可以使用。
主振荡器（POSC）使用一个外部晶体，以产生由该装置的性能最高的部分的精确高速时钟源的使用，并将该系统和USB锁相环（在图的顶部）。需要注意的是独立的PLL也意味着USB操作可以独立于系统时钟，提供优化的时钟和潜在的节省功耗的级别。快速RC振荡器（FRC）规定如果不需要外部振荡器8 MHz的时钟源，当不需要的最高频率和精度节省电路板空间，元件数量，或许省电。最后，辅助振荡器可用于低功耗工作由外部32 kHz晶振。
这财富时钟源可以选择和通过后的定标器，预定标器，和两个主要的PLL来产生所需的装置的各种子部分的频率进一步划分。由16块固定鸿沟和可选择的FRC后scale分频器（由FRCDIV输入控制）创建CPU和外设（SYSCLK）主时钟。外设时钟可以通过附加的后分频器被进一步划分为优化外设时钟速度，最大限度地减少在这些函数生成的动态电流。许多在图2所示的时钟选项可以通过配置寄存器来控制或根据所需由编程的性能水平被自动选择。现代的MCU更容易操作，甚至通过简单的应用程序接口（API）调用，简化和减少潜在冲突配置这些块时“的手。”你看这些API的MCU厂商的文献，软件是最复杂的时钟管理器工具 - 根据配置向导，代码示例和参考设计，以简化设计过程。
闪存的性能和时钟频率
在选择的MCU时经常被忽视的一个领域是代码闪速存储器的性能。一些MCU都有快速CPU周期时间，但这些快速的操作速度可以通过代码或存储在闪速存储器中的数据的访问时间的限制。例如，在爱特梅尔AT32UC MCU闪光周期时间与工作频率，如下面的图3。当在33兆赫和由此所读访问时间只需要一个周期的闪光等待状态（FWS）的数目是零。在66兆赫工作频率快速存储器插入FWS，所以存取时间需要两个周期。因此，你可能希望最后得到33 MHz的有效工作频率，具有66 MHz的时钟运行时也是如此。 MCU制造商已经开发出多种方法却减轻了等待状态插入，这样你通常支付比全开销要少得多。
以减轻闪存等待状态是管道中的闪存接口，这是爱特梅尔AT32UC MCU所采??取的办法。这种流水线方式允许突发来自连续存储位置读取（通过代码存储器访问到目前为止，绝大多数都是连续的，因为你通常只持续到下一个指令）不读罚款。这导致只有15％在有效时间周期的平均开销，不是完整的100％，否则你可能期望。以减轻慢速闪光访问另一种常见的方法是使用本地存储器缓存以便反复访问可以使用已经获取的数据，并且不要求完全读较慢闪存块。你应该总是仔细看看闪存存取和整体处理性能之间的相互作用在您的设计，以确定影响你的选择的时钟速度将对整体处理性能。
其中操作最省电的模式的MCU是刚刚关闭设备完全实现了零功耗。该MCU性能也有效零为好，所以这可能似乎不是一个非常有用的方法，如果你需要确保某些操作最小量总是发生。例如，你可能需要一个实时时钟保持精确的时间记录，甚至当设备处于关闭状态。幸运的是，一些MCU可在电池备份模式下运行，这样，如果所述装置的其余部分断电时简单的操作可以继续连。德州仪器（TI）提供了MSP430x5xx / 6xx系列MCU系列正是这样的能力。如图4所示，电池备份块从辅助电源（VBAT）如果主电源（DVCC）失败供给子系统。备份提供的子系统通常含有一个实时时钟模块（连同所需LF-晶体振荡器）和一个备用RAM。块的各种操作由寄存器位（与“BAK”前缀信号）控制，使得充电，选择，和ADC操作可以由处理器全部进行管理。当一个RTC和备份SRAM是必需的，他们可以逃跑电池电压和RTC甚至可以用来“打开”，MCU的周期性操作的其余部分。这样可以节省电源的最高金额，并创造了一个非常节省空间的和高能效控制系统，完全关闭（在零频率运行）的CPU散热的同时非常少（几乎为零）系统上电也许是极致的动力性能权衡。
关键要建立高效的设计中使用的MCU往往依赖于使功耗和性能之间的智能权衡。许多MCU提供几个选项，可以限制在MCU时钟速率，因此，其性能在MCU供电。管理时钟，选择合适的工作电压电平，并了解电压等级和闪光灯性能之间的关系都是至关重要的，以创造最节能的MCU设计成为可能。
文章来源：电子工程网
近期微控制器（MCU）相关芯片需求大增，台系MCU厂商芯片订单应接不暇，较往年显著增加，且呈现出量价齐升的情况。由于我国是全球最大的芯片销售国，市场空间巨大，随着我国集成电路产业的快速发展，云计算、物联网、大数据、VR等新业态将不断催生更多芯片需求，中国芯片国产化进程将进一步加速，芯片国产化主题热潮料再度升温。
MCU芯片需求显著增加
全球物联网应用市场当红，加上无人机、虚拟实境及智能家居等新兴应用，使得微控制器（MCU）相关芯片需求大增，近期台系MCU厂商芯片订单应接不暇，较往年显著增加，且呈现出量价齐升的情况。
由于安谋（ARM）提供的MCU IP平台，让MCU供应商可避开繁杂的软体开发及韧体整合工作，快速投入终端产品技术与创新应用发展，随着ARM平台规模日益壮大，加上终端客户接受度大增，MCU供应商有机会“雨露均沾”。
过去MCU芯片多应用在消费性电子及家电产品，产品技术成熟且客户高度集中，随着物联网时代来临，新兴4C产品更偏向智能应用的新设计趋势，让MCU技术应用更加多元，成长空间也更被看好，包括行车记录器、穿戴式装置、智能监控、工厂自动化、无人机及VR装置等产品，都可看到MCU技术的应用，MCU供应商纷纷增加资本支出，扩充研发人力，希望分食MCU市场这块“大蛋糕”。目前有多家厂商表示，2016年MCU产品市场预期将向上成长，甚至MCU出货量有机会呈现倍增走势，在物联网、“工业4.0”、智能家庭等概念刺激下，全球MCU市场需求逐渐形成广大的成长空间。
芯片国产化将迎来爆发
2015年年底同方国芯计划定增800亿元，计划以600亿元投入存储芯片工厂，37.9亿元拟收购台湾力成25%股权成为第一大股东，162亿元拟投入对芯片产业链上下游的公司收购。作为紫光集团旗下企业，同方国芯是紫光集团从芯到云战略的重要的筹码。同方国芯的此次定增直指存储芯片工厂，吹响了国内芯片替代的“冲锋号”，一举提升国内芯片行业的替代热情，芯片行业的并购之风也开始爆发。
我国是全球最大的存储器芯片销售国，市场空间巨大。据统计大陆的存储器芯片有9成以上来自进口。TrendForce显示，2015年大陆采购的DRAM估计为120亿美元，NAND为66.7亿美元，分别占全球DRAM和NAND供货量的21.6%和29.1%。移动DRAM更是出现了较2014年近2倍的增长速度，市场占有率达到40%。DRAM和NAND的需求来源于终端产品的快速增长。据统计，PC领域，联想对存储器采购量与惠普相当。移动设备领域，小米、华为对DRAM的采购能力拥有绝对影响力。
国家将信息安全一直放到战略高度，作为国家最重要的资产之一的大数据，基本上都是以电子方式存储在存储芯片上。随着信息技术的飞速发展，信息战争已经成为国际竞争中的一种重要形式，而芯片国产化正是政策倡导的重中之重。
不仅如此，国芯片专利申请量在过去18年里实现了23倍的惊人增长，数量上中国已成为芯片专利申请第一大国。随着我国集成电路产业的快速发展，云计算、物联网、大数据、VR等新业态将不断催生更多芯片需求，而且中国芯片国产化进程将进一步加速，连带效应影响下，整体产业链各个环节的业绩都有望爆发。
文章来源：中证网
据市场追踪公司ABI Research报告显示，随着物联网（IoT）市场蓬勃发展，2015年多核微控制器（MCU）芯片销售量已达到1.5亿套，从2015至2020年，多核MCU芯片销售量将以54%的年复合增长率增长，在2020年时出货将暴涨至13亿套。
ABI Research表示，工业物联网、可穿戴设备和智能家居是目前MCU市场的主要驱动力，而未来市场的增长很大程度上将依赖于智能家居行业。据悉，2020年智能家居多核MCU总销售量将突破4.5亿套，抢占36%的市场份额。智能家居MCU市场增长主要受到集成连接和传感器处理中控以及实现向实施创新软件解决方案持续转型等驱动因素的影响。
“传统上，设备厂商倾向于使用多个单核MCU来处理多个传感器的功能和连接解决方案。考虑到简化的设计、更快速原型和单核MCU上市时间，这种趋势将仍然不失为一种优势策略。”ABI Research战略技术副总裁Malik Saadi表示。
最重要的是，为适应未来各种物联网应用、网络可扩展性、互操作性、嵌入式智能等，能效将成为下一代物联网设备的必要组成部分。这些要求将为未来设备的长寿命和处理不断更新提供灵活性，使其成为集成多核MCU的必要部分。此外，多核MCU将为智能软件赋能，以支持创新和先进功能，如传感器融合和人工智能等。
目前市场上已有许多知名低功耗低成本多核MCU可供选择，其中许多产品包括集成连接，如Wi-Fi、蓝牙、IEEE 802.15.4以及各种MEMS传感器，如加速计、陀螺仪、温度计和磁力仪等。
某些MCU供应商，如飞思卡尔和德州仪器等，未来将主动采取多核MCU战略，并瞄准异构连接和传感器功能。然而，其他厂商如意法半导体（STMicroelectronics）和恩智浦（NXP）都相对滞后，部分归因于其太过关注传统产品和客户，而在大多数情况下，这并不需要高级功能，也不涉及创新软件解决方案。
ABI Research表示，未来MCU供应商整合许多连接和传感器解决方案到单一MCU至关重要，从而努力提高规模、优化成本和芯片面积、降低功耗以及集成智能功能。相反，物联网设备供应商将需要定制自己的产品、采用市场可用的不同连接和传感功能，来整合更多的先进功能，以适应快速变化的市场需求。
文章来源：智能家居网
本文将市场上典型的低功耗MCU系列进行了比较，分析得出基于ARM. Cortex M0+内核的MCU系列最适合穿戴式医疗设备的开发。设备开发者当密切关注其发展动向，结合现有的市场需求、产品体系的构建和升级换代的规划等因素进行合理分析，抉择出适合自身产品的MCU型号。继而针对特殊医疗监测任务的需求，为MCU系统制定最优化的低功耗策略，从而开发出价格亲民、性能优越的设备。
根据穿戴式医疗设备低成本、高性能、高集成度和续航时间长的特点，对比了当前主流的低功耗微控制器（MCU）系列，分析得出ARM Cortex M0+内核的MCU系列适合该领域的产品开发。在功耗水平、运算性能、外设集成和产品成本等方面，进一步将各大半导体公司基于Cortex M0+内核的MCU系列展开参数对比，为穿戴式医疗设备的MCU选型提供指南。
近年来穿戴式医疗设备的市场需求在快速增长，将成为拉动经济增长的一个创新型产业。根据艾媒（iiMedia Research）公布的《2012-2013中国移动医疗市场年度报告》显示，在2012年我国移动医疗市场规模达到18.6亿元，其中穿戴式医疗设备占4.2亿元，较上一年增长20%。预计到2017年底，我国穿戴式医疗设备的市场规模将接近50亿元，在未来十年内呈现急速增长的态势。随着市场需求的增长和产品的普及，穿戴式医疗设备正在往低成本、高性能、续航时间长和体积小的方向发展，这就对设备的控制核心——微控制器（MCU）提出了更苛刻的要求。可穿戴的趋向使得设备所选用的MCU必须具有低成本、低功耗、高运算能力、高集成度的特质，否则将会被市场和用户淘汰。
1 穿戴式医疗设备的简介
穿戴式医疗设备将非介入式生理信号检测技术融合到日常穿戴衣物、器件当中，具有简易便携、长时间监测的优点。这类设备可随时随地长时间监测人体生理状况，已经广泛应用于慢性疾病监测、家庭护理保健、睡眠质量监测等方面，有利于实现慢性、隐性疾病的早发现、早诊断、早治疗。
1.1 穿戴式医疗设备的应用
在市场和用户的追捧热潮下，各种穿戴式医疗设备的解决方案和新产品层出不穷，功能和性能也在不断提升。例如我国的迈瑞公司推出的MC-6800型动态血压监测仪，仅需将充放气的袖带绑在用户手臂上，就能在各种状况下进行24 h无创性动态血压监测。美国Medtronic公司推出的血糖实时连续监测系统（CGMS）可以连续工作3d，仅需将检测探头贴在患者腹部，每10s会对皮下间质液里的葡萄糖浓度进行测量，并将获得的数据通过无线方式传送到接收器上。美国SPO Medical公司推出的PulseOx 6000型“血氧手指套”能长时间工作500 h，仅需套在手指上即可实时监测用户的血氧饱和度和心率，可靠性堪比体温计或血压计。这些产品都体现了区别于常规电子仪器的显著特征：①非介入地检测生理信号；②通过无线或有线的方式连接用户、医护人员和数据系统；③续航时间长；④安全可靠。
1.2 穿戴式医疗设备的需求分析
为了满足穿戴式医疗设备在功耗、性能、体积等方面的要求，所选用的MCU需要满足以下要求：①低成本；②高能效；③高休眠效率；④高集成度。在控制成本方面，可以考虑低功耗的8/16 bit单片机或基于ARM Cortex-M系列内核的32 bit单片机，这些芯片出货量巨大，批量价格一般比较低。在能效方面，应选用低运行功耗、高运算能力的MCU系列，低功耗可以提高续航能力，高运算能力有利于在片上运行复杂算法和数据处理。在休眠效率方面，应选择拥有灵活多样的休眠模式、超低休眠功耗、极短唤醒时间的MCU系列。在集成度方面，可选用那些外设丰富且性能优越的MCU系列，有利于减少体积尺寸、降低硬件成本和提高系统稳定性。
2 典型低功耗MCU系列的比较
各大半导体公司如Freescale、ST、NXP、SiliconLabs、Atmel 、TI、Microchip等，纷纷推出适用于穿戴式医疗设备的中低端MCU系列。表1和表2将16bit和32 bit典型的低功耗MCU系列展开对比，8 bitMCU不在比对列表中。这是因为8 bit MCU已经不适合穿戴式医疗设备的发展趋势，其市场也正被ARM Cortex-M系列内核的MCU蚕食。
表1重点比较了16 bit/32 bit内核的性能差别，32bit的内核在运算效率方面全面超越16 bit 的内核，意味着当穿戴式医疗设备需要在片上执行数据处理和复杂算法时，Cortex-M系列内核的32 bit MCU更具优势。表2则将典型的低功耗MCU展开能效对比，可以发现16 bit MCU在低功耗方面的优势已不明显，以低功耗著称的MSP430系列在运行功耗和休眠功耗方面跟Cortex-M系列32 bit内核的STM32L系列相差无几。而32 bit MCU在休眠状态下的唤醒时间也能做到了10 μs以下，在休眠效率、快速响应方面有良好表现。
注：（1）内核性能的测试结果（CoreMark Scores）以EEMBC组织公布的数据为准。
注： （1）对于表1的MCU系列具体型号的测试报告，所挑选的型号片上配置相近，Flash容量均为64 kB；
（2）常温条件+25 oC，所有外设关闭，程序从Flash运行；MCU供电电压除了PIC24的3.3 V、Nano120的3.6 V之外，其他均为3.0 V；各型号的测试结果均为当前主频下的最佳配置；
（3）休眠功耗的测试标准：片内主时钟和所有外设关闭，RTC打开，保留RAM。
综合表1和表2可见，Cortex-M系列内核的32 bitMCU在功耗水平上已经做到与传统8 /16 bit MCU相当，而在运算效率上优势明显，更适合那些对任务和算法有较高要求的穿戴式医疗设备。
3 基于Cortex-M0+内核的MCU选型分析
3.1 Cortex M系列内核的对比
Cortex-M系列中低功耗成员有M3、M0和M0+，是ARM公司针对那些对成本敏感、同时对能效有较高要求的应用而设计的。当传统的8/16 bit MCU在性能、功能上表现越来越乏力时，ARM公司于2009年推出了低成本、低功耗、高能效的Cortex-M0内核。Cortex-M0内核以优异的表现击败了传统的8bit MCU，成功杀入低端的MCU市场。在这契机下，ARM公司于2012年相应适宜地推出M0的升级版——M0+，在能效和功能上作进一步的优化和增设，以超低的能耗提供更快的任务处理能力。
从表1和2的数据可知，三者内核性能的排序为M3》M0+》M0，运行功耗的排序为M3》M0》M0+，即M0+内核的能效高于 M0，运算性能仅次于M3。由于M0+在价格方面比M3有优势，故更适合于执行低成本、高能效的任务。综合可知，那些对功耗有苛刻要求、运算处理任务较复杂、且需要控制成本的设备选择M0+内核的MCU最为合适。
3.2 基于Cortex M0+内核的主流MCU系列
各大MCU生产厂商结合自身的优势对Cortex-M0+内核加以整合优化，在功耗、性能和外设方面各有所长。表3列举了市场上M0+内核的主流MCU系列，并结合穿戴式医疗设备的需求进行分析。
注：（1）ST公司和NXP公司都建立了涵盖Cortex-M系列所有内核的产品线，Cortex-M系列MCU的中国市场在2012年达到1.68亿美元，其中ST以35%的市场份额居于首位，而NXP位居第二占有32%；
（2）Silicon Labs于2013年收购了专攻低功耗领域的Energy Micro，之后推出的Zero Gecko系列吸取了以往EFM32系列超低功耗的优点。
上述Cortex M0+内核的MCU 系列可为穿戴式医疗设备开发者提供多种选择，而具体的MCU型号要根据设备的实际需求来决定。在同一系列里，MCU的最高主频、内核效率、功耗状况都是一致的，具体型号之间的差别在于片上资源。如表4所示，STM32L0系列分为3条主要的产品线，差异就体现在一些特殊的集成外设，如DAC、USB控制器和LCD控制器。恰当地选用这些高集成度的MCU有助于减少外部芯片的个数，可降低系统成本和功耗。因此，片上集成资源的种类、数量、功耗和性能，都是决定MCU选型的重要参考因素。
3.3 MCU系统的低功耗策略
Cortex M0+内核的MCU 系列兼具低功耗、高性能和灵活的休眠模式，为穿戴式医疗设备的开发提供了优良的平台和电气基础。然而，如何在保持高性能的情况下，将任务的整体平均功耗降到最低，将是设备开发者的重要任务。MCU系统的低功耗策略决定了设备的性能和续航时间，策略的制定需要从以下四个方面入手：
（1） 合理地控制MCU的时钟系统，针对特定的任务，选择适合系统运行的时钟频率，迅速完成复杂的任务争取更多的休眠时间；
（2） 选择恰当的休眠模式和休眠时间；
（3） 进入休眠模式时， 将未用到的外设以及时钟关闭；
（4） 优化任务的时间片，将平均功耗降到最低。
图1 展示了基于表3的Zero Gecko系列设计的动态心电记录仪的低功耗策略，MCU系统任务的理论耗电流如图2所示。其中，MCU主要在三个模式之间切换：运行模式 1（EM0_1），运行模式2（EM0_2），深度睡眠模式（EM2）。平时MCU工作在EM2，高频时钟和外设关闭，耗电流为IEM2；当定时器发生中断时，MCU从EM2中唤醒，将进入EM0_1以f1主频高速运行，此时耗电流为IEM0_1，同时启动A/D进行心电信号采样，采样完毕后将数据暂存在 RAM中；如果缓存的数据量没有达到阈值，MCU将直接进入EM2并定时等待；如果缓存的数据量达到阈值，则MCU切换到更高的f2主频进入EM0_2，耗电流短时间内达到IEM0_2，对缓存数据进行处理并存储到SD卡上，存储完毕后进入EM2。运行模式下使用到两个不同的主频f1和f2，分别是由 A/D采样任务和SD卡存储任务对运算能力的不同需求来决定，将任务的平均功耗最优化。
4 穿戴式医疗设备的MCU选型案例
血氧饱和度的监测是了解人体心血管生理状况的重要手段，设计一款腕带式血氧饱和度监测仪，设计目标：基于反射式光电容积脉搏波的测量方法，实现无创、连续地检测人体动脉血的血氧饱和度；对脉搏波信号进行处理、分析，计算得到心率和呼吸频率这两个重要的生理参数；当用户的血氧饱和度或心率超出正常预定范围时，会自动报警提醒。
根据设计方案和目标进行系统功能规划，腕戴式血氧饱和度监测仪的功能框图如图3所示。该设备对MCU的特殊要求有：
（1） 高能效，即低运行功耗、超低休眠功耗和较高的运算性能；
（2） 低功耗的ADC，采样精度不低于10 bit，脉搏波采样频率设为200Hz；
（3） USB控制器，需要通过USB接口烧写程序或与主机通讯。
综合考虑了该设备对MCU性能、功耗以及外设所提出的要求，可以分三个步骤来进行MCU选型：
（1） 结合前文对不同内核的分析，选择低功耗、高性能的Cortex-M0+内核；
（2） 根据Cortex M0+内核MCU系列的横向比较，选择集成了低功耗12 bit ADC的STM32L0系列，满足长时间采样的需求；
（3） 考虑到带USB控制器的型号， 可以选择STM32L052C8作为设备的主控制器，从而达到在性能、功耗、成本和体积方面的最佳平衡。
在实际的MCU选型中要具体问题具体分析，根据现有的MCU系列和设备的切实需求，做出最恰当的抉择。
文章来源： 电子发烧友
