物聯網正在釋放數量驚人的連接設備，其中許多是傳感器系統，旨在感知周圍的世界并與之交互。我們周圍的世界是模擬的，模擬傳感器通常用于為微控制器提供傳感機制。模擬電路通常又大又笨重，并且會顯著增加設備的成本。使用運行數字信號處理 (DSP) 軟件的現代微控制器，嵌入式開發人員可以將許多模擬電路轉換為等效軟件。用 DSP 軟件替換模擬組件有五個好處。

　　好處 1 – 降低 BOM 成本

　　將模擬電路轉換為軟件的第一個也是最明顯的好處是材料成本 (BOM) 降低。原因是現在每塊板上需要購買的組件更少了。在許多情況下，材料的減少是針對電阻器和電容器等組件。表面貼裝組件可能很便宜，因此重要的是要權衡產品生命周期內的總成本節省，以確定它是否值得。這可以通過將每塊電路板的成本降低，乘以每年的產量，然后乘以產品的生產年數來實現。

　　好處 2 – 提高設計靈活性

　　在使用模擬電路和濾波器時，必須不斷調整電路以獲得最佳性能的情況并不少見。輕微的電路板重新旋轉可能會導致電路板出現新的電氣特性，從而突然改變寄生電容或電感，從而導致模擬電路失諧。然后，嵌入式開發團隊需要去修改模擬電路，以便它們再次按預期工作。將模擬電路轉換為DSP算法不僅消除了這種風險，而且還增加了根據軟件需要調整和調整行為的靈活性。

　　好處 3 – 減小產品尺寸

　　降低BOM成本有一個附帶好處，它還允許開發人員減小其產品的尺寸。更少的模擬組件(有時可能很笨重)意味著可以減小電路板尺寸。減小產品尺寸對制造有許多與成本相關的好處，例如：

　　節省每個產品的裸板成本

　　每個面板制造更多設備

　　在產品生命周期內減少塑料和外殼材料的開支

　　這些都是經常被忽視的好處。

　　好處 4 – 縮短設計周期時間

　　將模擬電路轉換為軟件有助于縮短設計周期。這是真的有幾個原因。首先，有相當多的工具可供軟件設計人員模擬和生成替代模擬電路所需的DSP算法。這通常比通過電路仿真和基準測試調整電路所需的時間要快得多。其次，如果需要進行更改，嵌入式開發人員可以在軟件中進行，這可以在幾分鐘內完成，而不必重新旋轉電路板或進行硬件修改。

　　好處 5 – 現場適應性

　　在某些產品中，永遠不知道最終用戶在現場會遇到什么情況。使用DSP算法允許團隊甚至最終用戶進行即時調整以適應現場條件，而無需進行大量硬件修改。現場適應性甚至可以通過消除需要構建以滿足各種客戶需求的sku數量來簡化供應鏈和制造過程。

　　結論

　　正如我們在這篇文章中所看到的，用數字信號處理算法代替模擬電路有很多好處。嵌入式開發團隊學習如何評估他們是否應該使用模擬電路或DSP軟件非常重要。該決定可能需要仔細權衡收益和收益成本，以確保它們超過軟件的額外成本和復雜性。如果秤向DSP軟件傾斜，那么更換模擬組件就很有意義。