在物聯網的推進下,業界對各種電池供電設備產生了巨大需求。這反過來又使業界對微操控器和其他體系級器材的動力功率要求不斷提高。因而超低功耗MCU與功耗相關的許多目標都不斷得刷新記錄。在挑選適宜的超低功耗MCU微操控器時要把握必要的技巧,在使用時還需求一些規劃方向與思路才能夠更好的使用。本篇文章首要介紹怎么挑選超低功耗MCU。
(1)在低功耗規劃中的,均勻電流耗費往往決議電池壽數。假如某個使用選用額定電流為400mAh的Eveready高電量9V1222型電池的話,要供給-年的電池壽數其均勻電流耗費有必要低于400mAh/8760h,即45.7uA。
(2)在使MCU能夠到達電流預算的一切功用中,斷電形式最重要。低功耗MCU具有可供給不同等級功用的斷電形式。低功耗形式0(LPMO)會封閉CPU,可是堅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鐘功用。LPM3是最常用的低功耗形式,只堅持低頻率時鐘振蕩器以及選用該時鐘的外設運轉。LPM3一般稱為實時時鐘形式,由于它是答應定時器選用低功耗32768Hz時鐘源運轉,電流耗費低于1uA,一起還可定時激活體系。最終LPM4徹底封閉器材上的包含ram存儲在內的一切功用,電流耗費僅100nA。
(3)時鐘體系是MCU功耗的要害。使用能夠每秒屢次或幾百次進入與退出各種低功耗形式。進人或退出低功耗形式以及快速處理數據的功用極為重要,由于CPU會在等候時鐘安穩下來期間糟蹋電流。大多低功耗MCU都具有“即時發動”時鐘,其能夠在不到10~20us時刻內為CPU準備就緒。重要的是要理解哪些時鐘是即時發動以及哪些對錯即時發動的。某些MCU芯片具有雙級時鐘激活功用,該功用在高頻時鐘安穩化過程中供給一個低頻時鐘(一般為32768Hz),其能夠到達1ms。CPU在大約15us時刻內正常運轉,可是運轉頻率較低,功率也較低。假如CPU只需求履行數量較少的指令的話,如:25條,其需求763usaCPU低頻比高頻時耗費更少的電流,可是并缺乏于補償處理時刻的差異。某些超低功耗MCU芯片在6us時刻內就能夠為CPU供給高速時鐘,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)),并且能夠完成即時發動的高速串行通訊。
(4)假如MCU時鐘體系為外設供給多個時鐘源的話,當CPU處于睡覺狀況時外設依然能夠運轉。例如,一次A/D轉化或許需求一個高速時鐘。假如MCU時鐘體系供給獨立于CPU的高速時鐘,CPU就能夠在A/D轉化器運轉情況下進入睡覺狀況,然后節約CPU耗流量。
(5)事情驅動功用與時鐘體系的靈活性并存。中止會使低功耗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。輪詢意味著進行與不進行功耗預算之間存在差異,由于它在等候呈現事情時會糟蹋CPU帶寬并需求額定電流。一個好的低功耗MCU應具有充沛的中止功用,為其一切外設供給中止,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勢。
假如不具有中止功用,超低功耗MCU有必要頻頻輪詢鍵盤或按鈕,以確認其是否被按下。不只輪詢本身會耗費功率,并且操控輪詢距離也需求定時器,其會耗費附加電流。在具有中止情況下,CPU能夠在整個過程中堅持睡覺狀況,只要按下按鈕時才激活。