嵌入式系統與人們的生活密不可分，從日常的生活家電、POS收銀系統、娛樂消費性電子，到汽車資訊系統與工業應用的各種電子裝置，都是屬於嵌入式系統的範疇，因此，嵌入式系統的設計是否能符合人們的生活與工作所需，直接關乎該項產品在市場上的競爭力。而當前Android系統的興起，節能環保的趨勢，以及智慧網路與觸控技術的日益普及，也將引動嵌入式系統設計產生新的變革，該如何因應消費市場的需求以及新技術的導入，成為目前嵌入式系統設計業者的一大難題。

化繁為簡！善用整合性晶片降成本增性能

現今的嵌入式系統設計複雜度遠遠超過以往，除了必須滿足不斷增加的數位內容運算需求外，多元的I/O支援以及更嚴峻的功耗限制，都讓系統開發者面臨極大的挑戰，再加上輕薄短小的體積要求，更讓設計者綁手綁腳。因應這個難題，嵌入式系統的開發人員就可以善用高整合性或者可編成的晶片解決方案來對應。

以MCU的應用為例，MCU是嵌入式系統設計不可或缺的要角，但過去的方案通常僅針對單一或簡易的功能來做控制，因此一個系統內經常會用到多個MCU，不僅裝置的體積不易縮小，對於降低系統成本也無幫助。而新一代的高整合MCU方案已內建多項控制功能，且擁有豐富的I/O支援，僅需一顆晶片就能取代多顆的系統設計，對於裝置的體積和整體系統成本都有助益。以富士通半導體的方案來說，其新一代的32位元FM3系列產品皆採用ARM Cortex-M3核心，不但運算性能突出，也能滿足低功耗的需要，再加上內建許多的週邊，如ADC、DRAM控制器、UART、USB通信模組等，大大減少了設計的複雜性。

《圖一 Altera的Quartus II軟體是業界評價極高的開發軟體，而最新版的Qsys的系統級整合設計工具更提高了開發速度，包含更多的IP支援。》

可編程的邏輯元件則是嵌入式設計的另一大利器。現今的可編程方案在晶片製程與整合技術大幅提升的狀況下，已成為能擔當嵌入式系統核心要角的解決方案之一，特別是其強大的設計彈性與豐富的功能，也可以減少系統設計的複雜度與成本。萊迪思半導體（Lattice）的可編程邏輯器件（PLD）MachXO2系列，就是一款低成本、低功耗的高整合可編程方案，其將優化的查閱資料表（LUT）架構和65 nm製程嵌入式快閃記憶體技術相結合，較前一代產品增加了3倍的邏輯密度，與10倍的嵌入式記憶體，靜態功耗更減少超過100倍，整體成本降低達30％。

軟體至上！選擇晶片方案有新指標

選擇符合需求的硬體晶片對嵌入式系統的開發重要非常，但可別將評估的要點都放在硬體的規格上，設計軟體的易用性也是開發人員必須考量的關鍵，因其直接牽涉到系統開發的速度與相容性，對產品的上市時程也有連帶影響，因此其重要性絕對不容小覷。

如FPGA供應商Altera的Quartus II的開發軟體，其最新版的Qsys的系統級整合設計工具，利用更多的IP支援（介面協定、記憶體、處理器以及視訊與影像處理）和設計再利用（Design Re-use）的功能，縮短了FPGA設計過程，能減輕開發者的工作量，更縮短開發的時間。再加上自動產生測試的功能，適用於驗證多種IP，也支持使用讀寫操作進行晶片內調試，能簡單迅速的完成驗證。

同樣為了提高開發的效率，瑞薩電子也在不久前推出了適用於MCU的單一整合式開發環境CubeSuite+。這款開發軟體可以有組織地連結MCU的所有工具（包含編譯器、除錯器等），以便在同一主機上執行所有設計、程式碼編寫、評估及檢查作業，且這個開發軟體將支援該公司旗下的所有MCU產品，讓客戶只需透過一套軟體就能進行不同功能與需求的系統設計。

量測技巧！嵌入式設計的品質關卡

任何一個電子系統在開發的過程中，量測與驗證都是少不了的程序，嵌入式系統當然也不例外，然而隨著系統設計的複雜度提高，相關的驗證工序也變得瑣碎與複雜，如何將量測變得快速簡單，也是開發人員所要面臨的一道難題。而量測儀器商也注意到了開發人員的需求，推出了相對應的方案來供設計者使用。

《圖二 PC-based的分析儀是目前嵌入式系統量測經常運用的方案，能讓客戶以圖形化的PC操作介面，精確的進行量測工作。》

力浦電子為因應嵌入式設計需求的增加，及為幫助研發人員能更快速有效率的研發產品，在不久前推出了新一代的高規格口袋型IC萬用燒錄器。這款口袋型萬用燒錄器除了提供各式元件封裝及種類的燒錄外，更擁有每個元件接腳均達75MHz驅動訊號的高速率燒錄，以及小於+/- 2.5nS訊號相位誤差的高精準度，可兼顧燒錄效率及訊號相位精準度。

而NI的PXI模組化量測平台，是整合了PCI電子匯流排功能，包含模組化CompactPCI的Eurocard套件，可新增至特定的同步化匯流排與主要軟體功能，適用於量測和自動化系統，諸如生產測試、軍事和航太、機器監控、汽車製造，與工業測試的應用皆可支援。其主要的特色則是結合虛擬儀控軟體、自動化測試和同步化儀控功能，不僅是各種產業機電整合的關鍵開發工具，也逐漸往傳統單機量測領域前進。

另一家PC-based的量測商孕龍科技（Zeroplus），其PC-based的邏輯分析儀搭配匯流排軟體服務，是目前嵌入式系統量測經常運用的方案，能讓客戶以圖形化的PC操作介面，精確的進行量測工作，且體積小、功耗低，非常方便客戶使用。而針對嵌入式設計的需求，目前孕龍科技在MCU市場上；有80％頻率是在50MHz以下，是以用200MHz取樣頻率為主要需求。