Soc芯片是一類集成芯片，通過集成某部分功能便于方案開發(fā)。其功能并非固定，具有豐富內(nèi)涵及較廣的應用范圍。從專業(yè)名詞上解釋，Soc芯片( System on Chips)被稱為系統(tǒng)級芯片，也稱為片上系統(tǒng)，可以將它看成是有專用目標的集成電路的一個產(chǎn)品，其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部內(nèi)容。但同時它又是一種技術，用以實現(xiàn)從確定系統(tǒng)功能開始，到軟/硬件劃分，并完成設計的整個過程。

與其他芯片相比，Soc芯片具備更高的集成度、更復雜的功能及更高的性能等特點。比如MCU芯片一般包含處理器內(nèi)核、少量的內(nèi)存和一些基本的外設接口，而Soc芯片則是將處理器內(nèi)核、內(nèi)存、接口控制器、模擬電路、數(shù)字電路等多個功能模塊集成在一個芯片上，形成一個完整的系統(tǒng)。相對而言，Soc芯片開發(fā)難度要高于MCU芯片。

以芯海的Soc芯片CSU18M91為例，這個是一個支持4 電極交流測脂、 心率測量、 高精度人體稱重的Soc芯片，它包含了人體阻抗測量模塊 BIM、 24bit Sigma-Delta ADC、 8K×16 位 MTP 程序存儲器、 128 字節(jié)EEPROM 和 896 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器等功能參數(shù)。CSU18M91所集成的24bit的ADC及測量模塊、基礎MCU功能是普通MCU芯片無法做到的，所以它的開發(fā)難度也比較有難度。不過也因為Soc芯片的功能復雜，其軟件開發(fā)難度比一般MCU較大，需要更復雜的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，所以一般多應用于高性能、多功能的設備中，如手機、平板電腦，以及上面所提及的人體抗阻測量等領域上。

Soc芯片的具體特點表現(xiàn)為：

高度集成：將多個功能模塊，如處理器、內(nèi)存、圖形處理器、通信模塊、傳感器接口等，集成在單個芯片上，大大減少了系統(tǒng)所需的外部組件數(shù)量，節(jié)省了電路板空間，降低了成本和功耗。

強大的性能：通常采用先進的制程工藝和高性能的處理器內(nèi)核，能夠處理復雜的任務和多線程操作，具備高效的數(shù)據(jù)處理和計算能力。

低功耗設計：通過優(yōu)化電路和電源管理技術，在滿足性能需求的同時，降低芯片的功耗，延長電池續(xù)航時間，特別適用于移動設備和便攜式電子產(chǎn)品。

豐富的接口和通信能力：具備多種通信接口，如藍牙、Wi-Fi、USB 等，能夠方便地與其他設備進行連接和數(shù)據(jù)交換。

靈活性和可編程性：可以根據(jù)不同的應用需求進行定制和編程，以適應各種特定的功能和場景。

高效的系統(tǒng)協(xié)同工作：各個集成的模塊能夠協(xié)同工作，提高系統(tǒng)的整體效率和響應速度，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和損耗。

高度優(yōu)化的軟硬件協(xié)同：在設計時充分考慮軟件和硬件的協(xié)同，使得軟件能夠充分發(fā)揮硬件的性能優(yōu)勢，提供更好的用戶體驗。

快速的產(chǎn)品開發(fā)周期：由于高度集成，減少了系統(tǒng)設計的復雜性和開發(fā)時間，加快了產(chǎn)品推向市場的速度。

小型化：有助于實現(xiàn)設備的小型化和輕薄化，滿足消費者對便攜和美觀的需求。

芯海Soc芯片CSU18M91:

芯片特性

高性能的RISC CPU

8位單片機MCU

內(nèi)置8K×16位一次性可編程存儲器(MTP ROM)和128Bytes EEPROM

896字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器(SRAM)

只有46條單字指令

8級存儲堆棧

模擬特性

1路輸入全差分24Bit Sigma-Delta型ADC，1/64/128倍增益選擇。

6路外部通道和2路內(nèi)部通道 的10Bit SAR ADC

4電極交流人體阻抗測量(BIM)模塊

ADC的輸出速率15.2Hz~3.9KHz

內(nèi)帶電荷泵

內(nèi)帶穩(wěn)壓器供傳感器和調(diào)制器

內(nèi)部集成的可編程增益放大器

專用微控制器的特性

上電復位(POR)

上電復位延遲定時器(39ms)

內(nèi)帶低電壓復位(LVR)

定時器0

-可編程預分頻的8位的定時器

定時/計數(shù)器123

-可編程預分頻的8位的定時/計數(shù)器

外設特性

31位雙向I/O口，其中部分PT2.1~PT2.4、PT3*、PT4*復用作LCD/LED口

13個具有喚醒功能的輸入口

2路UART，波特率最高支持115200bps

1路I2C從機，支持標準模式(100K bit/s)和快速模式(400K bit/s)

1路SPI，最高通信速率500KHz

1路蜂鳴器輸出，電流能力6mA

支持4×24、6*22的LCD驅(qū)動或4*14 LED驅(qū)動

低電壓比較功能(LVD)，可用做電源電壓比較和外部電壓比較

內(nèi)置溫度傳感器

具有RTC功能，年、月、日、星期、小時、分、秒信息