混合信号芯片设计需要将模拟和数字技术集成到单颗芯片上，而这从来都不是一项简单的工作。以前，模拟和数字技术团队各自独立从事自己的设计，而把所有功能集成到单颗芯片上这项不受重视的工作，却被交给布局和布线团队。微控制器设计，包含所有精心设计的外设，都会进行布线连接，另外还有完成设计所需的振荡器、模数转换器和收发器的模拟器件。第一次真正设计测试是在实验室测试工作台上采用第一颗芯片进行的，这个过程存在潜在风险，在能够投入量产之前，不可避免地导致一次或多次对Metal Layer进行修正。 值得庆幸的是，随着EDA设计工具的不断进步，凭借其先进的集成的混合信号分析功能，我们更容易发现在数字外设与模拟模块混合时可能出现的问题。 因此，由于错误导致的风险和潜在成本也随之显著降低，这使得带有各种外设和功能的芯片器件的开发非常符合垂直市场需求，吸引力也显著增加。
推动这种深度集成的另一个因素是市场对应用和电器提出了前所未有的高能效级别要求。 在欧盟国家，92/75/EC能源标签指令提高了消费者的能源消耗意识，同时也提供了对各种能源需求简单易懂的比较，包括各种家用电器、空调、照明设备、汽车的能源需求。 美国也针对本国出产的产品执行“能源之星”标准的类似计划。计算机电源可以进行80 Plus标准自愿认证，最高级别的钛金认证提出了一些非常苛刻的能效级别要求，还要求达到高于0.9的功率因数。由于人们对能耗的高度关注，白色家电制造商非常谨慎地选择他们所使用的微控制器产品。以前谁会想到电冰箱设计会要求采用具有低功耗休眠模式和半智能自主外设模块的微控制器，以帮助达到A+++能源标签级别。
这一切都意味着传统电路设计方法(使用纯模拟或混合信号器件，或外部处理器)已经无法再应对这些挑战，也不再是用户的首选方法。为了进一步降低设计导致的能源损失，必须将处理器集成到系统中，采用半智能和/或半自主外设模块，以便能够根据应用的最精确测量信息，进行正确的控制选择。32位ARM Cortex-M0处理器非常适合为此类系统提供必需的处理智能。它具有12,000个逻辑门，与占用更多面积的相邻模拟模块相比，所需的芯片面积可以忽略不计(图1)。因此，在设计中增加这样一个智能区域，其成本微乎其微，同时还为最终用户增加可观的价值，让他们能够开发具有更高价值定位的产品。该处理器的最低功耗仅为16μW/MHz(90LP工艺)，具有单周期32x32乘法器选项，Cortex-M0内核在提供出色的系统级功效和功耗比方面具有很大优势。 |
