芯海Soc芯片在精度测量领域的应用及优势

Soc芯片是一类集成芯片，通过集成某部分功能便于方案开发。其功能并非固定，具有丰富内涵及较广的应用范围。从专业名词上解释，Soc芯片( System on Chips)被称为系统级芯片，也称为片上系统，可以将它看成是有专用目标的集成电路的一个产品，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。但同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。

与其他芯片相比，Soc芯片具备更高的集成度、更复杂的功能及更高的性能等特点。比如MCU芯片一般包含处理器内核、少量的内存和一些基本的外设接口，而Soc芯片则是将处理器内核、内存、接口控制器、模拟电路、数字电路等多个功能模块集成在一个芯片上，形成一个完整的系统。相对而言，Soc芯片开发难度要高于MCU芯片。

以芯海的Soc芯片CSU18M91为例，这个是一个支持4 电极交流测脂、 心率测量、 高精度人体称重的Soc芯片，它包含了人体阻抗测量模块 BIM、 24bit Sigma-Delta ADC、 8K×16 位 MTP 程序存储器、 128 字节EEPROM 和 896 字节数据存储器等功能参数。CSU18M91所集成的24bit的ADC及测量模块、基础MCU功能是普通MCU芯片无法做到的，所以它的开发难度也比较有难度。不过也因为Soc芯片的功能复杂，其软件开发难度比一般MCU较大，需要更复杂的操作系统和开发工具，所以一般多应用于高性能、多功能的设备中，如手机、平板电脑，以及上面所提及的人体抗阻测量等领域上。

Soc芯片的具体特点表现为：

高度集成：将多个功能模块，如处理器、内存、图形处理器、通信模块、传感器接口等，集成在单个芯片上，大大减少了系统所需的外部组件数量，节省了电路板空间，降低了成本和功耗。

强大的性能：通常采用先进的制程工艺和高性能的处理器内核，能够处理复杂的任务和多线程操作，具备高效的数据处理和计算能力。

低功耗设计：通过优化电路和电源管理技术，在满足性能需求的同时，降低芯片的功耗，延长电池续航时间，特别适用于移动设备和便携式电子产品。

丰富的接口和通信能力：具备多种通信接口，如蓝牙、Wi-Fi、USB 等，能够方便地与其他设备进行连接和数据交换。

灵活性和可编程性：可以根据不同的应用需求进行定制和编程，以适应各种特定的功能和场景。

高效的系统协同工作：各个集成的模块能够协同工作，提高系统的整体效率和响应速度，减少数据传输的延迟和损耗。

高度优化的软硬件协同：在设计时充分考虑软件和硬件的协同，使得软件能够充分发挥硬件的性能优势，提供更好的用户体验。

快速的产品开发周期：由于高度集成，减少了系统设计的复杂性和开发时间，加快了产品推向市场的速度。

小型化：有助于实现设备的小型化和轻薄化，满足消费者对便携和美观的需求。

芯海Soc芯片CSU18M91:

芯片特性

高性能的RISC CPU

8位单片机MCU

内置8K×16位一次性可编程存储器(MTP ROM)和128Bytes EEPROM

896字节数据存储器(SRAM)

只有46条单字指令

8级存储堆栈

模拟特性

1路输入全差分24Bit Sigma-Delta型ADC，1/64/128倍增益选择。

6路外部通道和2路内部通道 的10Bit SAR ADC

4电极交流人体阻抗测量(BIM)模块

ADC的输出速率15.2Hz~3.9KHz

内带电荷泵

内带稳压器供传感器和调制器

内部集成的可编程增益放大器

专用微控制器的特性

上电复位(POR)

上电复位延迟定时器(39ms)

内带低电压复位(LVR)

定时器0

-可编程预分频的8位的定时器

定时/计数器123

-可编程预分频的8位的定时/计数器

外设特性

31位双向I/O口，其中部分PT2.1~PT2.4、PT3*、PT4*复用作LCD/LED口

13个具有唤醒功能的输入口

2路UART，波特率最高支持115200bps

1路I2C从机，支持标准模式(100K bit/s)和快速模式(400K bit/s)

1路SPI，最高通信速率500KHz

1路蜂鸣器输出，电流能力6mA

支持4×24、6*22的LCD驱动或4*14 LED驱动

低电压比较功能(LVD)，可用做电源电压比较和外部电压比较

内置温度传感器

具有RTC功能，年、月、日、星期、小时、分、秒信息