微控制器功能扩展，MCU迎来整合风

到需要数值进阶运算加速，就会造成设计上的弹性限制，或是导致还需透过外部功能晶片支援，或利用原有的运算资源因应数值进阶计算需求，反而会因为数值处理效能限制了Cortex-M4的应用可能性。

同样的状况也发生在仅有FPU而没有设置DSP的微控制器应用方案上，对DSP或是FPU应用功能是相辅相成，独立整合对于微控制器的配置并未能产生综效，反而会成为发展路径的限制。

再者，从新一代IoT产品发展方向，透过感测器融合(Sensor Fusion)应用方向为例，若是Sensor Fusion概念为将多感测器整合在单一系统中协同运行，系统需要高阶数值与讯号处理能力，才可以将关键数值讯号自复杂数据中提取出来。

至于感测器融合可以再搭配即时的调整、控制与校正处理，由DSP加上FPU协同处理达到高精密度、高效率进行撷取数据的精密分析，尤其是现有的Sensor Fusion已做到陀螺仪、加速度器、温度、压力甚至触控感测都做在同一个模组中，必须透过DSP与FPU预先筛出相对精密且兼顾处理效率的讯号撷取与预处理的感测数据，提供相对高效的系统更具效率的感测数值处理机制。

DSP数位滤波应用 可提升感测讯号撷取品质

此外，在MCU整合FPU的另一个优势在于可在系统中善用其运算特性，例如，运用数位演算法进行撷取数值的数位滤波应用，针对处理讯号进一步以基于硬体加速的数位演算法进行波形或数据再处理，形成一提升数据噪讯比(SNR)的便捷作法，数位滤波器还可利用演算机制优化提供不同程度大小的滤波效果，这在于微控制器用于感测热门的心率、血液含氧量、运动数值等生理资讯，或是数位电表、智能电表等应用，解决末端数据因为杂讯或环境噪讯影响，倒置讯号失真的数据优化回补效用，优化终端取得的讯号波形信号品质，更利于后续处理或数据使用。

为了优化末端应用，微控制器整合硬体加速单元也蔚为一股风潮，不只是DSP或是FPU硬体加速单元，例如就有微控制器在架构上加入了VMU硬体加速单元，处理因应马达应用重点的三角函数数值运算需求，或是对应无线电通讯需求整合的数据分析演算支援，与现有FPU浮点运算硬体加速功能区隔，采取协同分工的方式加速整体微控制器的应用效能。

有趣的是，针对不同的市场与运算需求定位，微控制器除在运算时脉进行差异区隔，以最实际的运算效能区分不同应用场合、市场切分外，整合不同应用所需的硬体加速单元也成为产品市场定位的重要分界，例如针对穿戴式运算应用市场的微控制器，在要求功耗、感测器融合、元器件成本方面就可仅整合FPU、DSP硬体加速定位市场区隔，在高阶的微控制器应用上，甚至有解决方案直接整合硬体绘图引擎，直接看准工业用人机介面终端的应用需求，另针对如车用电子、IoT物联网等不同市场需求，也有五花八门的硬体加速单元配置组合，满足不同整合需求的应用架构。

另一个微控制器整合DSP、FPU硬体加速单元的目的，其实加入硬体加速单元整合而不采行外部解决方案来组构硬体加速运算需求，其最大的优点在于成本方面的极致优化，因为电子电路板可以更节省载板空间，运用单一晶片就能改善运算的整体效率，而在软体开发层面，可在整合架构下运用简单呼叫与资料传递的再处理，便能满足应用服务的数据计算产出效能要求，甚至于开发完成的成品还可运用一致性侦错分析工具，直接针对系统进行全面分析与勘误，在开发设计的效率与速度都能获得改善。