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如何選擇超低功耗MCU芯片

(1)在低功耗規(guī)劃中的,均勻電流耗費(fèi)往往決議電池壽數(shù)。假如某個(gè)使用選用額定電流為400mAh的Eveready高電量9V1222型電池的話,要供給-年的電池壽數(shù)其均勻電流耗費(fèi)有必要低于400mAh/8760h,即45.7uA。

 

(2)在使MCU能夠到達(dá)電流預(yù)算的一切功用中,斷電形式最重要。低功耗MCU具有可供給不同等級(jí)功用的斷電形式。低功耗形式0(LPMO)會(huì)封閉CPU,可是堅(jiān)持其他功用正常工作。LPM1與LPM2形式在禁用功用列表中增加了各種時(shí)鐘功用。LPM3是最常用的低功耗形式,只堅(jiān)持低頻率時(shí)鐘振蕩器以及選用該時(shí)鐘的外設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)。LPM3一般稱為實(shí)時(shí)時(shí)鐘形式,由于它是答應(yīng)定時(shí)器選用低功耗32768Hz時(shí)鐘源運(yùn)轉(zhuǎn),電流耗費(fèi)低于1uA,一起還可定時(shí)激活體系。最終LPM4徹底封閉器材上的包含ram存儲(chǔ)在內(nèi)的一切功用,電流耗費(fèi)僅100nA。

 

(3)時(shí)鐘體系是MCU功耗的要害。使用能夠每秒屢次或幾百次進(jìn)入與退出各種低功耗形式。進(jìn)人或退出低功耗形式以及快速處理數(shù)據(jù)的功用極為重要,由于CPU會(huì)在等候時(shí)鐘安穩(wěn)下來(lái)期間糟蹋電流。大多低功耗MCU都具有“即時(shí)發(fā)動(dòng)”時(shí)鐘,其能夠在不到10~20us時(shí)刻內(nèi)為CPU準(zhǔn)備就緒。重要的是要理解哪些時(shí)鐘是即時(shí)發(fā)動(dòng)以及哪些對(duì)錯(cuò)即時(shí)發(fā)動(dòng)的。某些MCU具有雙級(jí)時(shí)鐘激活功用,該功用在高頻時(shí)鐘安穩(wěn)化過(guò)程中供給一個(gè)低頻時(shí)鐘(一般為32768Hz),其能夠到達(dá)1ms。CPU在大約15us時(shí)刻內(nèi)正常運(yùn)轉(zhuǎn),可是運(yùn)轉(zhuǎn)頻率較低,功率也較低。假如CPU只需求履行數(shù)量較少的指令的話,如:25條,其需求763usaCPU低頻比高頻時(shí)耗費(fèi)更少的電流,可是并缺乏于補(bǔ)償處理時(shí)刻的差異。某些MCU在6us時(shí)刻內(nèi)就能夠?yàn)镃PU供給高速時(shí)鐘,處理相同的25條指令僅需求大約9us(6us激活+25條指令0.125us指令速率)),并且能夠完成即時(shí)發(fā)動(dòng)的高速串行通訊。

 

(4)假如MCU時(shí)鐘體系為外設(shè)供給多個(gè)時(shí)鐘源的話,當(dāng)CPU處于睡覺(jué)狀況時(shí)外設(shè)依然能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。例如,一次A/D轉(zhuǎn)化或許需求一個(gè)高速時(shí)鐘。假如MCU時(shí)鐘體系供給獨(dú)立于CPU的高速時(shí)鐘,CPU就能夠在A/D轉(zhuǎn)化器運(yùn)轉(zhuǎn)情況下進(jìn)入睡覺(jué)狀況,然后節(jié)約CPU耗流量。

 

(5)事情驅(qū)動(dòng)功用與時(shí)鐘體系的靈活性并存。中止會(huì)使MCU芯片退出低功耗形式,因而MCU的中止越多,其避免糟蹋電流的CPU輪詢與下降功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進(jìn)行與不進(jìn)行功耗預(yù)算之間存在差異,由于它在等候呈現(xiàn)事情時(shí)會(huì)糟蹋CPU帶寬并需求額定電流。一個(gè)好的超低功耗MCU應(yīng)具有充沛的中止功用,為其一切外設(shè)供給中止,一起為外部事情供給很多外部中止。

 

(6)按鈕或鍵盤使用能夠證明外部中止的優(yōu)勢(shì)。

假如不具有中止功用,低功耗MCU有必要頻頻輪詢鍵盤或按鈕,以確認(rèn)其是否被按下。不只輪詢本身會(huì)耗費(fèi)功率,并且操控輪詢距離也需求定時(shí)器,其會(huì)耗費(fèi)附加電流。在具有中止情況下,CPU能夠在整個(gè)過(guò)程中堅(jiān)持睡覺(jué)狀況,只要按下按鈕時(shí)才激活。

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