高集成度+高电源效率，Silicon Labs最新8位MCU闪亮IIC

8051核8位微控制器问世已经达30年之久，虽然电子技术更新日新月异，不断有新的技术和产品问世，但8051单片机并没有被历史湮没，反而通过不断的技术革新，已经渗透到我们日常工作和生活的方方面面。在日前举行的国际集成电路展会暨研讨会(IIC China 2008)上，专注于模拟与混合信号的Silicon Laboratories公司就推出了其新一代8位8051核微控制器C8051F9xx系列。C8051F9xx采用最小仅4 x 4毫米的封装，除了继承上一代产品集成高精度ADC、SmaRTClock时钟和大容量Flash ROM等特点外，最大的亮点在于分别集成了LDO和DC/DC，在双电源模式采用LDO，单电源模式采用DC/DC，从而在两种模式下都能高效率的提供1.7V微控制器核心电源。即使操作电压低至0.9V，该MCU也能照常工作，这使得便携式产品首次能从一颗电池取得所需电源。

Silicon Labs营销经理Gary Franzosa表示：“集成了升压DC/DC，我们能达到的工作电压其实可以更低，只是因为普通电池电压低到0.9V时已经基本上将电能耗尽，所以选择了0.9V。”Gary举例说明，在单电池电源模式采用升压DC/DC，效率可以达到80%～90%，同时还能给外部装置提供1.8~3.3V的可编程输出电压；在双电池串联模式时，之所以选择LDO而没有选择效率更高的降压型DC/DC，是因为根据电池放电曲线，两节串联电池的电压在使用过程中很快就降到2.8V以下，同时该MCU核心具备170uA/Mhz的工作电流，极低的压差加上极低的工作电流，使得采用LDO降压同样能达到高效率。

那么采用普通微控制器再加上升压DC/DC的双芯片方案来应对单电池供电是否能达到的相同效果呢？Gary表示，这种方案的缺点是很明显的，电路板面积大，成本较高，同时无法提供休眠模式，因为DC/DC转换器的操作不能间断，且总电源效率较为低下。C8051F9xx系列创新的设计带来的是极低的功耗，Gary表示，采用2颗并联的7号电池做电源，使用时间可以达到普通方案采用2颗串联7号电池的1.9倍，即使使用一颗7号电源，使用时间也能达到普通双电池方案的0.95倍。另外，C8051F9xx无需外部电容，更加节省了电路板面积和材料成本。

由于功耗低，功能集成度高，F9xx系列产品用途非常广泛。Silicon Laboratories公司微控制器解决方案副总裁Derrel Coker表示，该产品在消费电子、工业和医疗领域都可以胜任，比如无线感测网络、烟雾警示器、便携式医疗装置、遥控器、计算机外设和便携式音频装置等采用电池供电的设备。Derrel举例说，采用该芯片的烟雾报警器实现了极低的功耗，该款微控制器休眠模式电流低到了50nA以下，而且可于2微秒内从低耗电休眠模式回到CPU处理速度高达25MIPS的正常操作模式(比竞争对手快一万倍)，并立即开始测量模拟数字转换器的输出，这能将微控制器执行测量和算法的时间减到最少。

Derrel Coker表示，8位MCU的时代远远没有结束，不仅如此，8位MCU的市场已经高达50亿美元，而且还在稳定增长，在低成本和低功耗领域，依然是8位MCU的天下。Silicon Labs在中国本土的MCU客户已经上万家，Silicon Labs为广大本土设计师提供了低成本专业开发套件和免费的方案支持。开发套件提供整合开发环境 (IDE)、目标板、线材和电源供应等所有元器件，目前包括应用开发套件、低成本 ToolStick、低成本电容式触控感测ToolStick和功耗估算工具等，使工程师立刻就能展开系统设计；而Silicon Labs针对C8051F9xx的免费提供的应用方案已经有近十种之多，工程师可以轻松的完成各种系统的设计；同时Silicon Labs还与益登等多家分销商合作，保证了货源的充足。Derrel Coker同时表示，未来Silicon Labs将继续深耕8位MCU领域，将为继续推出集成度更高、性价比更优的产品，“但我们不会贸然参与工艺竞赛，” Derrel最后表示，“C8051F9xx采用0.18um已经能很好的实现低电流操作模式和高集成度，MCU产品线未来是否向更高工艺节点迈进将视情况而定。”

马一丁