3。1 硬件原理图设计 8

3。1。1 MEMS麦克风阵列模块 8

3。1。2 主控电路模块 9

3。1。3 信号调理电路模块 11

3。1。4  A/D转换模块 11

3。1。5 存储电路模块 13

3。1。6 通信接口电路模块 14

3。1。7 电源模块 17

3。2 硬件PCB设计 19

4系统软件设计 21

4。1 总体软件流程图 21

4。2 A/D转换子程序软件流程图 22

4。3 eMMC存储子程序软件流程图 22

4。4 USB通信发送子程序流程图 23

4。5 以太网通信子程序软件流程图 24

结  论 25

致  谢 26

参 考 文 献 27

1 引言

1。1 研究背景与意义

MEMS是指集微型传感器、执行器以及信号处理、控制、通信、接口和电源于一体的小型智能系统。

MEMS诞生于上世纪50年代，微计算机、微机械和微器件等设想的提出具有划时代的意义，但是当时由于技术上的不够完善，并未实现商品化。70~80年代时，MEMS技术进入加速发展期，在这一时期，MEMS技术开始走向实际应用，世界各国相继在MEMS领域投入研究，不断完善制造技术，加速拓宽应用领域。从90年代至今，MEMS技术高速发展。 1989年时，美国国家科学基金会正式提出MEMS这一名词。MEMS逐步从实验室走向了实用化。逐渐形成了纳米器件、生物医学、光学、能源、海量存储、信息等新的应用方向，并从单一的MEMS器件和功能向着系统功能集成的方向发展。MEMS技术正开辟着一个全新的领域与产业，已成为国际公认的战略高科技和21世纪最有前途的经济增长点之一。

MEMS传感器是采用了微机电技术加工制造的新型传感器，是MEMS器件的重要发展方向。随着半导体集成电路技术、微电子技术、超精密机械加工工艺、微细加工工艺的发展，MEMS传感器凭借体积小、可靠性高、灵敏度高、易于集成、耐恶劣工作环境以及易于批量化生产等优势，极大的促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化的发展[1]。MEMS传感器种类繁多，广泛应用于 MEMS加速计、陀螺仪、可穿戴设备中。其中，MEMS麦克风也是应用较多的器件 。近几年MEMS麦克风市场一直保持稳定增长势头，最大的消费市场来自智能手机、平板电脑和可穿戴设备，其它领域如助听器、汽车、耳机、智能家居和物联网也有广泛应用。

MEMS麦克风体积小，耐热、耐振和防射频干扰性好，强大的耐热性允许其采用全自动SMT生产工艺，降低了生产成本，设计的自由度更高。这些优势将加速MEMS麦克风取代传统驻极体麦克风[2]。MEMS麦克风市场潜力巨大，预计仍有强劲增长。全球MEMS供应商楼氏电子、英飞凌分别主导了已封装MEMS麦克风和裸晶的市场。

1。2 国内外研究现状

1。3 论文主要工作与结构安排

本论文旨在设计一个基于MEMS麦克风的阵列处理系统。本文详细地描述了MEMS麦克风阵列处理系统的硬件设计与实现，给出了系统主要软件功能模块的程序流程图。本文的主要工作如下：