MCU在当时手机与平板电脑运用中首要用作比如电容式接触感应接口、接触屏接口、摄像头接口、不同模仿传感器输入检测、USB接口以及电池充电与监控等很多功用的协处理器。此外，担任互连上述功用的一切逻辑和接口都能够选用像用于模仿输入的ADC、用于蜂鸣器运用的PWM、段式LCD、字符型LCD、图形化LCD、用于音量操控的DAC、USB接口以及电容式接触屏接口等各种可用组件模块规划而成。
本文将讨论MCU和可编程片上体系(PSoC)在手机与平板电脑运用中的效果，并对此类运用存在的体系约束和规划应战进行评价。选用可编程器材既能够经过下降BOM本钱、缩短规划周期时刻来下降全体产品本钱，还能够经过加快开发进程节约项目本钱。
图1 手机规划框图(注：加亮的模块选用MCU进行操作。)
图2 平板电脑规划框图(注：加亮的模块选用MCU进行操作。)
当时的手机与平板电脑规划选用8/16/32位MCU作为不同功用的协处理器。例如，MCU能够接纳来自各种模仿传感器的模仿输入信号：
热敏电阻等温度传感器、RTD与湿度传感器可接纳模仿输入并供给用于MCU的数字电压。
能够丈量2轴/3轴运动并将其转化成用于MCU的数字电压的2轴/3轴加快计。
环境光传感器(ALS)能够完成对广泛照明条件下(从漆黑到阳光直射)显现屏背光灯亮度的主动操控。
经过外部ADC与缓冲电路的磁传感器输入。
用于面部检测与手部运动检测的挨近传感器，以便在用户使手机挨近面部时使MCU能够封闭键盘。别的，当用户手部挨近键盘时，MCU能够翻开键盘。MCU选用主机中止功用来激活宽带和运用处理器，以便履行面部检测操作。MCU经过检测用户的面部、耳朵或头部的挨近完成面部检测，以消除接触屏的误接触。这样经过关断接触屏能够削减电池耗费。此功用选用IR挨近传感器完成。
用于平板电脑运用中比吸收率(SAR)调理的挨近感应。SAR是指身体露出于射频(RF)电磁场时吸收能量的比率。器材需求动态调理人体邻近的无线电传输。
驱动LCD或图形显现屏的外部缓冲驱动电路。带背光灯的LCD或图形显现屏一般用于低端手机运用。别的，它还能够操控LCD与图形显现屏的背光灯。
MCU选用接触屏操控器处理高端手机运用中的接触屏接口。
MCU选用机械键盘处理低端手机运用中的用户输入。
MCU能够监控锂离子电池电压，并能够办理电池充电，以完成最佳充电寿数。
别的，MCU还能够用于手机中的毛病检测与数据康复运用。
MCU选用Haptics(触觉反应技能)代替机械按键(其经过用力、振荡或运动等接触办法衔接用户)。
MCU能够衔接宽带与运用处理器，并且还能够衔接其它板上外设，如：经过I2C与SPI接口衔接的摄像头接口操控器。MCU在主机(主)和从形式下衔接宽带与运用处理器，以完成数据传输。宽带和运用处理器选用板上USB 2.0/3.0操控器向外部传输数据。
手机运用中的可编程片上体系器材：
可编程片上体系(PSoC)是由MCU与可编程逻辑和高功用模数转化功用以及常用固定功用外设组合而成。此外，这些器材还集成有闪存、SRAM及EEPROM。
在低功耗形式下，此类器材耗费的电流缺乏1μA，因而使其十分适用于待机形式下的手机操作。为了坚持低功耗操作，可编程片上体系器材还应装备一个用于实时丈量的内部RTC组件，这也十分重要，这样就避免运用外部时钟/振荡器电路。相同，USB和安全数字(SD)卡接口对手机和平板电脑运用也很重要。
在低端手机运用中，选用内部PWM功用能够简化每次按键操作时蜂鸣器腔调的操控与改变。PWM的占空比随用户经过GUI界面设置的所需速度改变。内部DAC能够用于操控扬声器音量和履行扬声器的静音功用。
内部运算放大器、比较器和ADC可进一步简化规划。例如，赛普拉斯的PSoC系列器材将12位1MSPS逐次迫临ADC与差分及单端形式集成在一起，其间包含采样-坚持(S/H)功用，其能够用于丈量不同传感器输入，包含监控电池以及选用热敏电阻或RTD等温度感应设备感应温度。这样就避免运用外部放大器、ADC及比较器，然后能够最大极限地削减手机运用的PCB需求。
灵敏的作业范围(如：从1.71V~5.5V)使其更便于与外设相连，以完成其它运用。因为作业电压低至1.71V以及具有超低功耗，再加上供给能够平衡唤醒时刻与功耗的休眠形式和深度睡觉形式，因而能够在支撑快速呼应的一起确保更长电池运用寿数。
因为手机或平板电脑衔接很多外设，因而可编程片上体系需求支撑多种灵敏的接口。例如，装备可重新装备I2C、SPI或UART功用的两个独立的运转时刻可重装备串行通讯模块(SCB)能够在手机处理计划中用于内部与外部外设通讯。
关于需求接触接口的高端手机而言，支撑电容式感应技能至关重要。在支撑手动和主动调校基础上，开发人员能够支撑防水接触接口等高档功用。
为了进一步简化规划，关键是对LCD及图形显现屏的直接驱动，以显现不同菜单选项。选用恰当规划东西能够完成灵敏的施行计划，如：PSoC Creator IDE东西，其支撑用于规划接口和逻辑(如：用于模仿传感器及其它模仿输入的SARADC和PGA)的组件模块。PWM、CLK、MUX和比较器组件能够用于手机运用。字符型LCD和段式LCD组件能够直接(也就是说无需外部缓冲器)驱动LCD/图形LCD。别的还具有用于实时丈量的RTC组件。PSoC Creator具有内部体系时钟，因而无需外部时钟/振荡器电路。其他组件包含定时器、蜂鸣器、CapSense电容式接触感应、段式LCD、字符型LCD、图形LCD等。
PSoC Creator别的答运用户运用装备集成编译器东西链、RTOS处理计划和出产编程器的完好东西体系。运用PSoC Creator和PSoC Designer IDE，客户能够创建和同享选用分层级计划规划的用户自定义定制外设。客户能够对所选组件主动进行布局布线，并集成简略的胶合逻辑，其一般坐落分立器材中。
手机中依据不同电容式感应技能的处理计划：
电容式按键与运用：
电容式滑条与运用：
手套接触运用：
无源触笔输入运用：
挨近运用：
面部检测运用：
平板电脑SAR调理运用：
Haptics运用：
体系约束
电容式接触感应技能能够用接触式键盘代替机械按键。选用电容式感应技能能够智能手机和平板电脑上完成安卓/Windows按键，并且能够一起用于内嵌式(On-Cell)和外嵌式(In-Cell)拓扑。这不仅能够削减机械按键导致的毛病，并且还可进步产品牢靠性。此外，选用能够不断补偿体系、出产和环境改变的动态感应算法能够主动调校灵敏度，然后避免手动调整。移动设备所选用的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显现屏上的虚拟按键削减了可用屏幕空间占用。
PSoC支撑手机的防水运用。它不会检测水滴形成的误判的触发，并且按键在有水滴情况下能够正常运转。
为了确保牢靠操作，CSD PLUS以及具有更高抗噪性的电容式逐次迫临技能(CSA EMC)等接触感应算法可确保手机的牢靠操作。为了进步简洁易用性，这些算法还需求支撑手套接触和触控笔，一起还需求用依据电容按键的面部检测体系代替现有依据IR的面部检测技能。它完成对SAR调理和Haptics的支撑，以改进终究产品用户体会，并且用SmartSense主动调校功用消除体系调校。其即便在高噪声操作条件下也能确保牢靠的按键功用。
手机和平板电脑在不断变薄，细巧而名贵的空间需求包容一切必备的电子组件。因而规划人员需求占用最少板级空间的组件，经过完成现成的组件来下降组件数量。
SmartSense主动调校功用能够设置、监控和继续坚持最佳手机功用。有了该功用，无需体系调校，因而可削减规划作业量。主动调校功用适用于PCB和掩盖层，并可削减影响接触感应功用的制作误差。它能够完成选用不同掩盖、按键形状和线迹长度的渠道规划办法，并且能够应对体系环境的改变，包含EMI噪声源，如：RF和AC线路。
手套接触需求支撑不同类型的手套，如：滑雪手套、橡胶手套、毛线手套、皮手套、布手套等。别的，其针对手机运用还需求区别手指接触和手套接触。它使设备能够用于用户需求佩带手套的不同环境条件(如：冰冷气候、医院等)，并且还支撑厚度到达4毫米的手套而不呈现误检。
理论上体系能够经过触控笔在草图、菜单和按键之间无缝切换。对3毫米无源触控笔的支撑使支撑触控笔的设备更简略易用，而曾经用户需求用手指接触按键，即便是在运用触控笔作业时也需求手指合作。别的它还能够区别手指和触控笔输入。
体系还支撑选用PCB线迹、单线、联动按键或单按键完成计划的挨近检测。因而，用户手部挨近键盘时激活前键盘。
相关运用或许需求防水性，尤其是用户在湿润环境下作业时。电容式感应算法需求选用屏蔽电极消除水滴和薄雾形成的误判的接触，一起选用维护传感器消除蒸汽或浸没形成的误判的接触。
在前面板而非LCD显现屏与键盘上完成依据接触屏的规划可给用户供给更好的界面和更高的灵敏性。
电容式面部检测能够低本钱代替其他MCU选用的IR挨近传感器。它能够在各种光照与反射条件下供给牢靠的功用。
检测用户膝部或手部挨近笔记本电脑/平板电脑无线电能够调理RF功率，以契合SAR规则。其能够经过两种办法完成：
● 在器材周边选用单线/线迹约束一切无线电发射。
● 选用很多传感器有挑选性地约束无线电在人体邻近的发射。
挨近检测功用还能够用于完成手机与平板电脑的以下功用：
1.唤醒办法：在手部挨近设备时手机主动封闭铃声。
2.用前躲藏：在手部挨近设备之前封闭背光灯。
3.机械操控杆支撑：检测手指接触操控杆，一起告诉主机疏忽对相邻按键的意外接触。
4.手势辨认：辨认根本的手部/手指姿势。
5.设置操控：依据手机是处于用户手中仍是口袋中来操控手机的设置(静音、振荡、响铃等)。
6.面部检测(代替IR挨近传感器)。
7.SAR调校。
跟着电路板内部和外部接口的不断增多，入侵者损坏体系的办法也层出不穷。毛病剖析和退回资料是这种嵌入式体系的最大局限性之一，而单芯片处理计划能够处理此问题。
规划应战：
使CapSense功用(信噪比)契合前面板上邻近的LED(依据PWM)是体系规划人员面对的规划应战。
完成防水性也是体系规划人员面对的规划应战。
依据线迹%&&&&&%改变以及CapSense按键与滑块巨细及形状的改变完成主动调校、运用更厚的玻璃资料(显现屏玻璃)完成CapSense感应、以及使CapSense灵敏度契合相关资料类型相同是体系规划人员面对的规划应战。
显现屏、接触屏和按键选用柔性印刷电路(FPC)接口是体系规划人员的规划难题。
因为此处理计划触及机电结构，因而规划紧凑的低本钱机电处理计划是体系规划人员面对的一大规划应战。验证机电规划是否契合EMI/EMC标准是体系规划人员面对的规划应战。
手机运用需求毛病检测和康复机制。手机运用需求具有电池维护、过流、过热、发动毛病条件等功用的电源规划。在手机运用中完成自我确诊功用是体系规划人员面对的规划应战。
因为此处理计划或许会全天候不间断运转，因而组件挑选及其牢靠性是体系规划人员面对的规划应战。
完成电压动摇防护是体系规划人员面对的规划应战。完成通用的电源和体系是体系规划人员面对的规划应战。
具有一次性可编程(OTP)特性的微操控器能够避免竞争对手和黑客对固件施行逆向工程。
手机和平板电脑选用微操控器作为当时规划中的协处理器。PSoC由微操控器和AS%&&&&&%组合而成。PSoC能够在手机运用中供给简略易用的环境。在这些运用中选用PSoC既可经过下降BOM本钱和缩短规划周期时刻来下降产品本钱，又可经过选用PSoC Creator和PSoC Designer完成计划来节约项目本钱。
