SOC和MCU有什麽区别麽？

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SOC和MCU有什麽区别？

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MCU，即微控制器，是以前的一种做法，类似于单片机，只是集成了一些更多的功能模块，它本质上仍是一个完整的单片机，有处理器，有各种接口，所有的开发都是基于已经存在的系统架构，应用者要做的就是开发软件程序和加外部设备。

SOC，是个整体的设计方法概念，它指的是一种芯片设计方法，集成了各种功能模块，每一种功能都是由硬件描述语言设计程序，然后在SOC内由电路实现的；每一个模块不是一个已经设计成熟的ASIC“器件”，只是利用芯片的一部分资源去实现某种传统的功能。这种功能是没有限定的，可以是存储器，当然也可以是处理器，如果这片SOC的系统目标就是处理器，那么做成的SOC就是一个MCU；如果要做的是一个完整的带有处理器的系统，那么MCU就是整个SOC中的一个模块，一个IP。SOC可以做成批量生产的通用器件，如MCU；也可以针对某一对象专门设计，可以集成任何功能，不像MCU那样有自身架构的限定。它的体积可以很少，特殊设计的芯片可以根据需要减少体积、降低功耗，在比较大的范围内不受硬件架构的限制（当然，它也是会受芯片自身物理结构的限制，如晶圆类型、大小等）。

SOC的一大特点就是其在仿真时可以连同硬件环境一起仿真，仿真工具不只支持对软件程序的编译调试，同时也支持对硬件架构的编译调试，如果不满意硬件架构设计，想要加一个存储器，或是减少一个接口都可以通过程序直接更改，这一点，MCU的设计方法是无法实现的，MCU的方法中，硬件架构是固定的，是不可更改的，多了只能浪费，少了也只能在软件上想办法或是再加，存储空间不够可以再加，如果是接口不够则只能在软件上想办法复用。仿真之后可以通过将软、硬件程序下载到FPGA上进行实际硬件调试，以便更真实地进行器件测试。
如果硬件调试成功后直接投片生产成“固定结构的芯片”，则其为普通的SOC；如果其硬件就是基于FPGA的，也就是说它是“用FPGA做为最终实现” 的，它在以后也可以随时进行硬件升级与调试的，我们就叫它为SOPC的设计方法，所以说SOPC是SOC的一种解决方案。

SOPC设计灵活、高效，且具有成品的硬件可重构特性（SOC在调试过程中也可硬件重构），它的适用性可以很广，针对不同的对象，它可以进行实时的结构调整，如减少程序存储空间、增加接口数目等，这一附加价值是任何固定结构IC所无法具备的，但它的价格可能会比批量生产的固定结构IC要贵得多！

或许是偶然与时运的巧妙结合，BLE(Bluetooth Low Energy)技术的发展在过去多年里成功为我们解决了一系列低功耗、无屏幕设备与智能手机端的连接与交互等问题。时至今日，随着蓝牙技术在各行各业的应用普及，BLE技术也逐渐从幕后转向台前，在各类应用场景中发挥着更强、更广、更大的作用。

这也使得BLE芯片从原来仅负责完成BLE功能，逐步发展为如今的向多核MCU内部进行集成的趋势，这为越来越多的MCU以及单片机厂商贡献了更多的市场机遇。作为全球连接技术领域多年以来的创新主导者和市场引领者，Dialog公司近年来在BLE市场也斩获颇丰，据记者获悉，公司目前对外公布的蓝牙低功耗SoC出货量已达到25亿套，年增长达到50%，并在全球市场份额占据第二名的高位。而今，为进一步巩固Dialog在全球BLE领域的市场地位，为客户提供更先进的蓝牙低功耗技术，Dialog于2月25日在北京正式举办了产品发布会，一并发布了DA1469X系列的四款产品，分别为DA14691、DA14695、DA14697和DA14699。

从2017到2021：IoT与 汽车 是BLE技术应用主场

众所周知，蓝牙低功耗技术专注于一些不同的拓扑，其中包括点对点，一对多和mesh结构，主要针对低功耗和低数据传输率应用。据Gartner 2018年的市场报告显示，2017到2021年间，IoT(包括联网消费类应用、联网医疗设备、智能家居家电)以及 汽车 市场BLE应用的CAGR(年复合增长率)达到17%的水平，市场增长潜力巨大。

蓝牙低功耗产品领域，Dialog公司的产品组合也非常广泛，Dialog半导体公司低功耗连接业务部总监Mark de clercq告诉记者：“Dialog的产品不仅支持最新的蓝牙51标准，同时也能够支持通过蓝牙低功耗技术来传输高保真的(Hi-Fi)音频。我们的产品组合不仅包括针对简单应用的小型前端低功耗产品，也提供针对高端产品的集成度更高且更高端的产品系列。”

从Dialog公司的产品路线图(如上)中可以看出，在2018年以前也就是BLE42的阶段，公司就已经拥有了分属于DA146xx和DA145xx系列的14680/1和14580/3两款支线产品;2018年，也就是BLE50时代，DA14680/1的基础上发展出了DA14682/3，而DA14580/3的基础上则发展出了DA14584/6;而今，在BLE51的赋能下，Dialog的全新多核系列DA1469x也得以正式发布，成为目前全球范围内最强大且最先进的无线MCU系列产品!

从架构层剖析DA1469x 何以成全球最先进的无线MCU

如今，消费者对联网设备的需求正随着每个新产品的周期不断提高。而对于芯片厂商来说，为此不仅要及时跟上节奏，而且需要尽可能的预测到下一步市场的需求方向，并提早做好技术布局，Dialog半导体公司高级副总裁兼连接技术业务部总经理Sean McGrath表示：“我们的SmartBond无线微控制器在市场上不仅可以满足当今用户的需求，还能预测市场的发展方向，并为我们的客户在其下一个产品周期提供发展机会。与之前的产品相比，DA1469x系列的处理能力提高了一倍，可用资源增加了四倍，电池续航能力增加了一倍，成为迄今为止我们开发的最先进，功能最丰富的蓝牙产品之一。”

更具体来讲，从芯片架构层面看，Dialog的设计在很多地方无疑都是独具匠心。Mark de clercq表示：“当看IoT产品基础的时候，我们发现客户在IoT相关产品上面主要寻求三项功能，分别是传感，处理和通信。为此我们选择了三颗处理器，每颗处理器能够分别以最优的方式来实现其相应的功能。”

比如传感方面，Mark进一步解释到：“我们选择了可编程的DSP来处理传感器之间的数据通信。而对于计算密集型的应用，我们选择了Arm Cortex M33应用处理器，它具备DSP扩展，浮点单元等，通过复杂的应用和算法处理应用。在通信方面，我们有软件可编程协议引擎，它是基于Arm Cortex M0+，并支持蓝牙51标准及专有协议。”

亮点1：集成Arm Cortex M33应用处理器

从M33的结构上来看，里面包括了浮点单元、内存保护单元以及DSP扩展。由图中可见，与之前的M4和M3相比，M33是Arm M系列里面最新的产品，具备更强的处理能力和更优的性能。

Mark告诉记者：“Arm Cortex M33的计算是在内存里执行，而且是内存可扩展的。这意味着客户如果想要更多内存的话，可以选择扩展。”而且，DA1469x是全球首款量产的基于Arm Cortex M33的无线微控制器，M33的特性和能力在该产品中能够得到充分的体现与发挥。

亮点2：高安全性

在IoT领域，安全性一直都是一个热点话题。在安全方面，芯片端首先就是要确保IP的安全，很重要的是外部数据要能够得到验证，以及安全的booting等。

Mark表示：“我们通过在QSPI闪存控制器当中增加安全选项，可以执行来自外部闪存的验证并加密的镜像。为了防止不想要的密钥访问，我们也有专用的分开的OTP安全密钥存储。密钥管理是在硬件中进行，同时还可以阻止从处理器或外部端口进行访问。所有安全功能都是在硬件中加速的，实现AES、哈希函数、真随机数生成器。这些功能是专用于处理器的，独立实现端到端的蓝牙数据加密，用蓝牙处理器自有的加密引擎来加密数据链路，这些功能是专属于处理器的。”

另外，对于物理层面的安全攻击，DA1469x也能够很好的做出应对，Mark表示："我们将安全密钥保存在独立一次性可编程(OTP)Block中，即使有人发起物理攻击，尝试从串行电路板或处理器去访问密钥，密钥是被屏蔽保护的，加密内核与串行电路和处理器是完全隔离的。这个安全性能可以允许一些应用无需添加外部安全元件，但是像银行级应用还会再多加一层外部的安全元素，实现更高级的安全特性，避免更复杂的物理攻击，比如芯片去层。"

亮点3：独一无二的电源与功率管理

无论从电源管理还是功率管理方面看，DA1469x都是独一无二。记者获悉，DA1469x芯片是原生支持可充电电池，包括锂聚合物电池，锂离子电池，纽扣电池以及镍氢电池和碱性电池等，所有的内部电源管理都在芯片内部完成。

当然，对于一些复杂的系统而言，一些外部元件也是需要供电的，Mark表示："所以我们通过DC/DC降压转换器，实现给外部器件进行供电。外部器件无论是外部传感器，显示器或是其他芯片，通过我们的芯片可以进行电源的供电和控制。对于可充电电池，我们也在一些型号上实现了硬件USB充电器，无论是锂离子还是锂聚合物电池，意味着都不需要外部充电器了。"

功率管理方面，这款芯片也十分优秀，Mark进一步解释道："芯片内部我们有七个独立的电源域，独立的电源域可以在你需要的时候才提供电，比如说在你要用蓝牙的时候，只有蓝牙相关的电源域才会供电。而当你需要传感器的时候，只有传感器节点控制器会供电。根据每项不同的功能，可以保证用电量是最低的。"

客户为什么会选择Da1469x系列

需要强调的是，DA1469x是一个产品系列，而不仅仅只是一个产品。其中一些型号有针对通用MCU领域的，比如14691和14695;也有针对特定应用的，包括14697和14699。

该产品系列是真正的单芯片系统解决方案，Mark表示，“因为它是高度集成的，所以使终端应用开发变得非常简单。而且，它能够帮助客户减少系统成本和占板空间，同时因为元件数量少了，使得生产的可靠性也得到了提高。如果详细看节省的PCB占板空间和成本，DA1469x基本上可以节省超过1美元的成本，以及30到40平方毫米的占板空间。有些应用的空间受限比较严重，那么30到40平方毫米的占板空间的节省是非常可观的数量。”

当然，这款全球最先进的无线MCU的优势不止于此，除了上述以外，该产品还支持最新发布的蓝牙51标准，典型的应用比如51标准特性中的利用到达角度(AOA)和离开角度(AOD)进行寻向定位的重磅功能，像室内定位、物品追踪、门禁、以及无钥开锁等应用都将受益于这种新的51标准特性，创造出巨大的市场价值。

蓝牙51新的能力：多天线测向技术

在过去的应用中，一般来说只有通过三角定位才能够估算方向、只有一个设备只能知道距离而无法知道方向。但现在，只有一台设备也可以通过天线阵列来测定方向了。据蓝牙51新规范中的描述，蓝牙测向功能支持两种确定方向的方法，两者都基于天线阵列的到达角(AoA)和出发角(AoD)。

AoA角度测量

该测量技术用在例如“蓝牙定位标签”的方式中，会使用单天线发射机(标签)传输特殊的测向信号。蓝牙接收设备(蓝牙基站)具有以阵列排列的多个天线。当传输的信号穿过阵列时，由于与天线中的每个天线的距离不同，每个天线接收的信号存在相位差。基于相位差和天线的位置，可以计算出蓝牙标签的方向，再结合信号强度即可得出蓝牙标签所在的位置。

AoD角度测量

用在"手机接收ibeacon信号"的方式中，蓝牙信标使用多个天线发送多组特殊信号，手机就是普通手机，只需要具有单个天线。当来自蓝牙信标的多个信号穿过接收设备中的天线时，手机收到多个不同的信号，根据不同的信号来计算相对方向。

为了给现场媒体更直观的展现DA1469X基于AoA和AoD的寻向定位功能，Dialog还专程带来了实际的Demo演示。从演示中可以很直观的看出，DA1469X的寻向定位真的是非常精准。

针对蓝牙51的应用，到达角和发射角的阵列天线设计是比较独特的，Mark表示："我们提供非常清晰的应用笔记，以及天线的参考设计，使得客户可以模仿这些设计，确保设计出来的性能是最优的。在今天的演示当中也有配套的RF天线，我们也会公布该RF天线设计。"

至于本次发布的几款产品，Dialog公司也表示这几个型号的产品现在都已经开始量产供货了。样品和开发套件，也已经可以通过全球经销商伙伴获得。所有的软件工具，目前也都可以从官网上获得。欲购从速，您还等什么呢

mcu资源不足意思是有高密度板故障或者业务板离线。根据查询相关资料信息显示，MCU的资源有很多种，包括端口资源，IP资源，多画面资源，适配资源，音频资源等，其中端口资源限制的是会场个数，IP资源限制的是整个会议的带宽，多画面资源限制多画面格式和个数，视频资源限制不同种类的会场个数。

MCU 可提供非常广泛的以太网连接选择。 随着大多数应用要求互联网连接，在您的下一个基于 MCU 的设计中极有可能需要某些类型的网络连接功能。 无论您的新设计是一个需要在以太网链路上合并数据并进行数据通讯的传感器，一个需要通过以太网连接定期发送更新代码且与该网络连接的安防监控头，还是一个需要使用稳健型工业以太网连接的工业控制器，要获得成功设计所需的各种功能，关键是要选择具有以太网功能的 MCU。
连接无处不在
自从出现电报以来，Ethernet 可能是最成功、最普及的数据通讯标准。 这一标准历经多年的改进和修改，已从最初的 10 Mb/s 规范一直发展到 100 Gb/s 及以上。 现在，已出现如工业以太网等可靠性更强的版本，以及用于传输音视频等实时数据的同步能力更好的版本。 随着嵌入式系统逐渐成为黑客和病毒的目标，安全增强型以太网正在迅速发展。 我们来看一下支持以太网的 MCU 及其目标应用方面的一些例子，让您在为嵌入式应用选择合适的 MCU 时更好地了解自己所做的选择。
廉价以太网实现
您可能认为向嵌入式系统添加以太网仍是一个成本高昂的选项，但其实是，即便低成本 MCU 也能提供以太网连接功能。 实际上，将贵重的 Microchip PIC32MX795 MCU 与 Texas Instruments DP83848 以太网 PHY 配对使用，您的关键元件成本也是很低的（使用当前的 Digi-Key 单价链接）。 PIC32MX795 也具有许多特性，有助于轻松实现与许多以太网有关的常见功能。 特别吸引人的是 DMA 控制器、中断系统和低功耗模式。 这些特性组合在一起，就有可能在收到数据包时（也许使用“魔术包 （Magic Packet）”，把系统从低功耗状态唤醒。 然后，在 CPU 处理数据的同时由 DMA 控制器传输数据，从而最大限度地缩短 CPU 工作时间。 这使得在实现支持网络的传感器以及类似嵌入式系统时，达到惊人的高能效。
在 Microchip PIC32 系列以太网解决方案中，最有用的元件也许是可用于嵌入式设计的免牌照堆栈。 如图 1 所示，堆栈位于 Microchip 以太网入门套件板一侧，已被分为多层，其中每一层都可访问来自下方与其紧邻的某一层或多层的服务。
以太网
Microchip PIC32 以太网入门套件板和免牌照 TCP/IPStack。 （感谢 Microchip 提供数据）
许多 TCP/IP 层不仅在请求服务时工作，而且在发生如超时或新数据包到达时也在工作，从这种意义上讲，这些层处于“活动”状态。 这样，我们就能很容易地支持不需要 OS 或者 RTOS 的简单嵌入式应用。 MicrochipTCP/IP 堆栈的一些主要特性包括：
支持 ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、DHCP、 SNMP、>