提到模数混合型单片机，首先想到的就是TI的MSP430系列单片机，的确MSP430是模数混合型单片机的代表，并得到了很好的应用。模拟功能和单片机MCU相结合，是市场发展的趋势，同时也是在现有以及今后技术上可实现的融合。 这将简化电路的设计，以及降低整机系统成本，并可以缩短产品研发周期以及加快产品上市时间。这种模拟功能和MCU相结合在提供上述优势的同时，也为工程师提供了更大的挑战。

这些挑战体现如下：

1） 模拟电路和数字电路（MCU）的设计，其基本理念是不同的。模拟电路处理传感器的信号，其电路对噪声敏感，对电路布局、元器件选型都有严格要求，其设计要求经验的积累和一定的“艺术”处理。相反，数字电路在数字域中对数字信号进行处理，其信号（0/1，I/O的开关等）容易产生噪声/干扰。模拟功能和MCU这两个有些矛盾的功能块结合在一起时，若芯片内部处理不好的话，将降低整个芯片及系统的性能。另外一种可能是，即使芯片内部处理的很好，但是在外围电路及应用中，没有按设计要求进行布局、元器件选择等细节考虑，同样也达不到设计指标的要求。

2） 另外，一个很重要的挑战，涉及到工程师本身。由于竞争和专业化分工、以及学校教育，很多工程师擅长软件编程以及数字电路设计，这些方面是很容易并可快速掌握的。相反，具有模拟电路设计经验的工程师则相对较少，同时也需要很长的时间去培养。在使用一个具有模拟功能的MCU进行系统设计时，通常是数字工程师来主导电路设计。对数字电路（MCU）方面，这是他们擅长的，而对于外围的模拟功能块，则只能参考芯片厂家提供的参考设计以及有限的技术支持。幸运的话，设计可以很快成功；但是一旦出现问题，由于经验甚至是思维定势，此时就无法定位问题并提供解决方法。这种研发成本以及时间成本是隐形的，同时也是无法预料的，对其产生的后果也是无法估量的。

3） 对于特定的设计，工程师特别是系统设计师需要从比较实际的角度去平衡，是选择独立的模拟电路+MCU，还是集成了模拟功能的MCU。对此，没有绝对的判断标准， 工程师需要考虑产品研发时间、设计成本、开发难易度以及能够获得的技术支持，并结合公司及自身的技术能力来选择合适的方案。

结合我自己的理解，现提供一例子：电能计量。

电能计量是通过检测单相或三相交流电压和电流，并通过一定的计算得到有功功能甚至其它电能参数。电能计量的精确度对电力局以及用户同样重要，同时要求很高的可靠性。并随着技术的进步，社会的发展，电网也需要不断的升级以及改造。

因此，对于电能计量，工程师可采用单芯片实现简单的有功功率计量和显示。也可以采用MCU/DSP进行算法处理和计算，并提供联网和通信。

对电压和电流的检测，需要通过放大和A/D转换。这些都是在模拟域中进行处理，而MCU/DSP更多的是进行数字处理。在系统供电时还存在着模拟电源、模拟地、数字电源和数字地。

各大单片机厂商都在通过收购或人才引进模式，在MCU中引进模拟接口或把模拟部分集成到了单片机内部，以MICROCHIP为例，就是通过了收购模拟电子公司来实现模数混合型单片机的研究。2001年收购Telcom Semiconductor后，Microchip成立了模拟和接口产品部门（Analog and Interface Products Division, AIPD）。 截至目前，Microchip的模拟产品涵盖了电源管理、混合信号、运算放大器、温度传感器、安防以及接口产品线，共推出了超过550个模拟产品器件，并提供了超过3000个型号的模拟器件。这些模拟产品广泛应用在消费电子、电源、工业控制与自动化、通信、安防等领域。