嵌入式开发：用DSP软件替代模拟组件的5大好处

物联网正在释放数量惊人的连接设备，其中许多是传感器系统，旨在感知周围的世界并与之交互。我们周围的世界是模拟的，模拟传感器通常用于为微控制器提供传感机制。模拟电路通常又大又笨重，并且会显着增加设备的成本。使用运行数字信号处理 (DSP) 软件的现代微控制器，嵌入式开发人员可以将许多模拟电路转换为等效软件。用 DSP 软件替换模拟组件有五个好处。

好处 1 – 降低 BOM 成本

将模拟电路转换为软件的第一个也是最明显的好处是材料成本 (BOM) 降低。原因是现在每块板上需要购买的组件更少了。在许多情况下，材料的减少是针对电阻器和电容器等组件。表面贴装组件可能很便宜，因此重要的是要权衡产品生命周期内的总成本节省，以确定它是否值得。这可以通过将每块电路板的成本降低，乘以每年的产量，然后乘以产品的生产年数来实现。

好处 2 – 提高设计灵活性

在使用模拟电路和滤波器时，必须不断调整电路以获得最佳性能的情况并不少见。轻微的电路板重新旋转可能会导致电路板出现新的电气特性，从而突然改变寄生电容或电感，从而导致模拟电路失谐。然后，嵌入式开发团队需要去修改模拟电路，以便它们再次按预期工作。将模拟电路转换为DSP算法不仅消除了这种风险，而且还增加了根据软件需要调整和调整行为的灵活性。

好处 3 – 减小产品尺寸

降低BOM成本有一个附带好处，它还允许开发人员减小其产品的尺寸。更少的模拟组件(有时可能很笨重)意味着可以减小电路板尺寸。减小产品尺寸对制造有许多与成本相关的好处，例如：

节省每个产品的裸板成本

每个面板制造更多设备

在产品生命周期内减少塑料和外壳材料的开支

这些都是经常被忽视的好处。

好处 4 – 缩短设计周期时间

将模拟电路转换为软件有助于缩短设计周期。这是真的有几个原因。首先，有相当多的工具可供软件设计人员模拟和生成替代模拟电路所需的DSP算法。这通常比通过电路仿真和基准测试调整电路所需的时间要快得多。其次，如果需要进行更改，嵌入式开发人员可以在软件中进行，这可以在几分钟内完成，而不必重新旋转电路板或进行硬件修改。

好处 5 – 现场适应性

在某些产品中，永远不知道最终用户在现场会遇到什么情况。使用DSP算法允许团队甚至最终用户进行即时调整以适应现场条件，而无需进行大量硬件修改。现场适应性甚至可以通过消除需要构建以满足各种客户需求的sku数量来简化供应链和制造过程。

结论

正如我们在这篇文章中所看到的，用数字信号处理算法代替模拟电路有很多好处。嵌入式开发团队学习如何评估他们是否应该使用模拟电路或DSP软件非常重要。该决定可能需要仔细权衡收益和收益成本，以确保它们超过软件的额外成本和复杂性。如果秤向DSP软件倾斜，那么更换模拟组件就很有意义。