雖然在風頭上，儀器儀表及工業自動控制（簡稱儀控）產業似乎不如3G、新潮有趣的消費電子等話題那樣抓人眼球、受媒體熱捧，但通過以下一些數據，我們就可以看到，該產業在中國同樣蘊藏著巨大的市場機會，并且在產品的功能和技術特性要求方面隨著需求的變化呈現出新的特點。

眾所周知，中國政府正在逐步落實的4萬億投資計劃中，很大一部分是關于加大基礎設施建設投入的政策，其中重點包括電力、鐵路、機場、城市地鐵等系統的建設。例如，國家電網和南方電網分別公布了上調2009、2010兩年投資額度的規劃。總體來看，預計兩大電網公司在明后兩年全國范圍內年電網投資額度將達到4650億元，比原規劃的3350億元上調了38％，這將為輸、配電設備、保護設備及其它電力自動化設備市場注入活力。而建設高速鐵路需要現代化的路網指揮系統、現代化的高速機車、鐵軌監測和養護系統，這些都給各種自動化信息處理、機車控制系統和測量測試設備帶來廣闊的市場空間。

另外，在此巨額投資計劃中，毫無疑問，環境治理和節能減排將是其中受惠較大的領域之一，從而將推動中國能源、化工等產業進行結構調整，這對應用于這些產業的各種各樣自動化設備產生了大量需求，對諸如環境監測分析儀器等各類專業儀器儀表的需求也是很大的推動力量。

而賽迪顧問（CCID）的研究數據表明，近幾年“隨著經濟快速發展，中國儀控產業的年增長率連續四年超過20％。”按照CCID的劃分，中國儀器儀表產業包含四塊：工業自動化儀表與控制系統（IAICS）；科學測試儀器；專業儀器儀表；以及一般儀器儀表。其中，由于中國正處在工業化的關鍵階段，對自動化儀表與控制系統有很大的需求，成長迅速。另一個增長點是專業的儀器儀表，其中環境監測分析儀器增長較快；其他產品如光學儀器、測試機器、地質勘探及地震儀器儀表、教學儀器等則保持穩步增長。

更高要求的設計需求

上述產業升級、技術更新和國家節能工程的實施等對儀器儀表及工業自動控制設備的開發提出了以下一些更高的要求，即：

-        所用芯片方案和系統設計必須事先高效節能

-        可實現精確高速控制和測量

-        具有更強的通訊能力

-        所用方案能實現簡化設計

-        穩定可靠地工作

作為廣泛應用于儀控設備中的一種核心處理平臺，DSP自然也要順應這些設計趨勢和更高的要求。ADI公司針對測試測量及工業控制應用的多種DSP方案就很好地貼合了上述設計需求，其中包括近十年來半導體行業較耀眼的設計巨作并且樹立了行業新標桿的通用DSP——Blackfin系列和業界較穩定的浮點DSP—SHARC系列。

Blackfin處理器代表了一種新型32位嵌入式處理器，它非常適合結合復雜任務調度和高性能數字信號處理的應用——所以我們也可以把它稱為匯聚處理器。例如Blackfin處理器可以進行復雜的運動控制或測試測量，同時還支持多模式通信及系統任務調度。正是這種軟件靈活性和可擴展性的獨特結合為Blackfin處理器贏得了匯聚應用領域廣泛的適應性。

SHARC處理器占據浮點數字信號處理器市場的主要份額，其高性能的內核具有卓越I/O吞吐率和優異的存儲器性能。以每美元319 MFLOPS 起價，SHARC系列處理器為對要求廣動態范圍的應用（例如工業和儀器儀表、醫用產品）提供浮點處理的低成本解決方案。

中國的應用實例

ADI DSP以其優異的綜合性能和電磁兼容性受到業界廣泛好評，具有可靠性高、低功耗的特點，并帶有豐富的接口，且溫度范圍寬。它們正在為諸多測試測量及工業控制應用系統提供核心動力，包括測試測量儀器、數據采集、監測系統、運動控制、電力線保護設備、智能電表、鐵路及軌道運輸系統等。

圖1：南瑞繼保選用SHARC和Blackfin開發PLM(電力線監控)設備。

ADI在中國也展開了廣泛合作，并將測試測量和控制設備領域作為其DSP的重要戰略目標之一。例如，ADI與南京南瑞繼保電氣有限公司有著多年的合作，十年前，南瑞繼保開始使用ADI公司的218x系列16位定點數字信號處理器。隨著多種基于Blackfin與SHARC處理器的成功產品取代了基于微處理器與微控制器的設計，信號處理架構在該公司產品開發中的應用不斷擴展。結果，該公司目前的大多數新產品設計都基于ADI公司的數字信號處理器。圖1所示為其中一個合作項目——PLM(電力線監控)設備的例子，這類設備采用了ADI 的Blackfin和SHARC系列DSP。南瑞采用Blackfin和SHARC的原因是它們提供了對電力網故障和瞬變事件的檢測和響應能力，這里DSP的性能與可靠性是他們較重要的考量因素。

而在測試測量領域，ADI DSP也在幫助本土廠商從占據低端產品主導地位向提高技術含量、推出更多中高端設備產品邁進。例如，中國的數字存儲示波器（DSO）、信號發生器、頻譜分析儀和邏輯分析儀制造商普源精電公司為其整個產品系列尋求足夠通用和功能足夠強大的信號處理平臺時，就轉向了ADI Blackfin處理器。

普源精電選擇ADI Blackfin處理器的一個原因是Blackfin本身就具有采用統一架構的微控制器(MCU)和信號處理功能，這樣就不再需要單獨的數字信號和控制處理器。由于Blackfin能夠以較低成本提供前所未有的處理能力，因此其性價比是吸引中國客戶的另一個重要因素。

普源精電制造的完整DSO產品線包含兩個產品系列：DS5000C和DS50000M以及DS3000B和DS3000M，這些產品均有彩色和單色顯示器可供選擇，并且都附帶各種其它特性以滿足客戶的個別要求。示波器的差異化參數包括帶寬、時基(設定繪制痕跡線的速度，并以每格的秒數對其進行校準)、采樣率和通道數(允許顯示一路以上的輸入信號)、存儲容量、觸發類型(來自外部源的脈沖、視頻或邊沿觸發)以及許多其它變量。

圖2：采用Blackfin的數字存儲示波器（DSO）系統框圖。

普源精電公司還生產一整套虛擬儀器產品線。這些虛擬儀器包括：帶頻譜分析儀的示波器，它采用了快速傅利葉變換(FFT)，以及將波形轉換成其頻譜分量的數學處理；同時具有頻譜分析儀和邏輯分析儀的示波器；附帶頻譜分析儀和電池的便攜式示波器；第一款將與信號發生器整合在一起的DSO，它可以產生交流電，可用來測試或測量電路。

以上兩個產品線均采用了Blackfin ADSP-BF531處理器作為核心處理器平臺。Blackfin處理器系列的優勢在于，它是為了滿足像普源精電產品這樣的工業/儀器儀表和通信應用的計算要求和功耗限制而專門設計的。Blackfin處理器將突破性的信號處理性能和功效與RISC編程模型結合在一起，可以在同一處理器上的硬實時信號處理任務與系統控制任務之間靈活地分配資源。Blackfin處理器的可編程特性使普源精電的工程師能方便地修改其基于Blackfin的硬件平臺，從而以滿足各種客戶需求的價位創建整個產品系列。

普源精電公司還發現，Blackfin豐富的外設使得該公司能夠實現小尺寸、低成本的產品。BF531處理器包含通過幾個高帶寬總線連接至內核的外設，從而提供了系統配置的靈活性以及出色系統總體性能。通用外設包含諸如UART、具有脈寬調制(PWM)和脈沖測量功能的定時器、通用標志I/O引腳、實時時鐘以及看門狗定時器。此外，該處理器還具備用來連接至各種音頻、視頻和調制解調器編解碼器功能的高速串行和并行接口，和用來靈活管理來自片上外設或者外部源的中斷信號的中斷控制器，以及用來適應許多應用要求的處理器和系統的性能和功耗指標的電源管理控制功能。

Blackfin功能特性的靈活性已經極大地改變了普源精電的產品線，在ADI的其它Blackfin系列處理器的幫助下，該公司計劃垂直擴展其產品系列，從而以各種價位向其客戶提供更多選擇。

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