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零碎详解Silabs MCU低功耗劣势及典范案例
来源:http://www.twquanhao.com 责任编辑:k8.com 更新日期:2018-10-17 10:47

  )设想的高速C8051F系列单片机是一种高度集成的SoC型芯片,兼容保守的8051单片机内核和指令,CU低功耗劣势及典范案例但其各方面的功能都远远超出了保守的8051单片机。C8051F系列单片机中增添的外设或功用部件有:模仿多路选择器、可编程增益缩小器、ADC、DAC、电压对照器、电压基准、温度传感器、纽约原油期货收涨042% 再创逾三年新高,SMBus(I2C)、加强型UART、SPI、可编程计数/准时器阵列(PCA)、电源监督器、看门狗准时器(WDT)和时钟振荡器等。别的还有片上的FLASH顺序存储器和RAM。特殊是正在低功耗设想方面,供给了多种低功耗形式供用户选择,便利客户设想出分歧低功耗请求的产物。

  要满脚单片机零碎的低功耗请求,选器具有低功耗特征的单片性能够很轻易完成。由于具有低功耗特征的单片性能够年夜年夜下降零碎功耗,这能够从单片机的供电电压、外部布局、零碎时钟和低功耗形式等几方面来调查一款单片机的低功耗特征。

  选择CPU内核时切忌一味寻求功能,利来国际网上娱乐!以“够用就好”为准绳。8位机够用,就没有需要选用16位机、32位机;单片机的运转速度越快,常常其功耗也越年夜。一个CPU越庞杂、集成度越高、功用越强,片内晶体管越多,总漏电流也越年夜,即便进入STOP形态,漏电流也会变得不成无视;而简略的CPU内核不只功耗低,本钱也低。

  单片机零碎的供电电压低,能够有用的下降其零碎功耗。因为半导体系体例作工艺的成长,现正在单片机的供电电压从5V供电下降到3.3V、3V、2V甚至1.8V。供电电压低,不紧能够下降单片机的功耗,还能够下降单片机核心电路的功耗。

  低功耗形式指的是零碎的Idle、Stop和Suspend等形式。处于这些形式下的功耗将远远小于一般运转下的功耗。

  Idle形式下,CPU休止工做,利来国际网上娱乐!但外部零碎时钟其实不休止,单片机的核心I/O模块也不休止工做;零碎功耗普通下降无限,相当于工做形式功耗的50%摆布。

  Stop形式下,CPU和外部零碎时钟休止工做,一切的数字外设也从动休止工做,外部RAM的消息以最小功耗被坚持,CPU损耗电流可降到A级,由外 部或外部的复位使零碎加入Stop形式,进而叫醒CPU持续工做。若是正在CPU进入Stop形式时,将各个模仿外设关失落,这时候的功耗能够下降到nA级。但 是正在Stop形式下,CPU被叫醒后要从头对零碎做初始化,一切特别功用寄放器的内容将被从头初始化。这正在某些低功耗使用处合需求注沉。

  Suspend形式下,CPU、外部零碎时钟休止工做,I/O模块等被吊挂起来,片内RAM中存储的数据将被坚持,CPU的功耗能够下降到nA级,由唤 醒事务叫醒。当CPU被叫醒后,零碎不会被CPU复位,持续从进入Suspend形式的处所入手下手施行顺序。这是一种异常抱负的低功耗形式。

  单片机外部的总电流损耗可分为运转电流和漏电流两部分。单片机集成度越高,情况温度越高,漏电流也越年夜。正在单片机运转时,开关电 路赓续地由“1”变“0”、由“0”变“1”,外部电容不断地充放电,这些都是单片机运转时电流的首要来历。要完成开关电路疾速关断和电容的疾速充放电, 需求对照年夜的电流。运转电流简直是和单片机的时钟频次成反比的,是以尽可能下降零碎时钟的运转频次能够有用地下降零碎功耗。

  单片机时钟是利用锁相环、内部振荡器,仍是外部振荡器,这取单片机的功耗有很年夜关系。古代单片机遍及采取锁相环手艺,许可用户正在片外利用频次较低的振荡器,经由过程顺序节制,零碎时钟能够正在一个很宽的规模内调剂,总线频次常常能升得很高,然则会带来额定的功率损耗。仅仅就时钟计划来说,利用内部振荡器且晦气用锁相环是功率损耗最小的一种。

  有些场所的使用对照庞杂,对MCU的速度请求也很高。虽然采取新的半导体工艺,但MCU速度越高,普通来讲功耗也越年夜。是以良多高速MCU供给了双时钟零碎,并许可MCU正在运转中及时疾速的停止时钟切换,以到达下降功耗的目标。

  SilabsMCU带有外部高速振荡器,又能够利用内部振荡器,而且能够正在CPU运转中及时高速地停止内、外振荡器切换。这关于间罢工做的零碎是一种异常好的低功耗体式格局。当要处置惩罚数据时,利用外部高速振荡器;当CPU闲暇时,切换到内部低速振荡器,以下降功耗。

  虽然我们强调要下降单片机零碎的功耗,必需尽可能下降单片机的零碎时钟。但利用每MIPS功耗来权衡MCU的功耗取之其实不抵触。这是绝对的,要详细成绩详细剖析。

  例如,施行一个需求10K条指令的义务,甲MCU的工做电流为3mA,速度为10MIPS,则甲MCU需求工做1mS完成该义务,损耗3mA×1ms×Vcc,然后甲MCU就可以够进入低功耗形式了。零碎详解Silabs M

  而乙MCU的工做电流为1mA,速度为2MIPS,则乙MCU需求工做5ms完成,如许乙MCU完成该义务的损耗为1mA×5ms×Vcc。

  使用软件设想关于一个低功耗零碎的主要性经常被人们疏忽。一个主要的缘由是,软件设想上的缺点其实不像硬件那样轻易发觉,同时也没有一个严酷的规范来判定一个软件的低功耗特征。然则设想者若是能尽可能将使用的低功耗特征反应正在软件中,就可以够免那些“看不见”的功耗丧失落。

  正在没有请求低功耗的场所,顺序利用中止体式格局仍是查询体式格局其实不主要。但正在请求低功耗场所,这两种体式格局相差甚远。利用中止体式格局,CPU能够甚么都不做,以至能够进入等候形式或休止形式;而查询体式格局下,CPU必需不断地拜访I/O寄放器,这会带来良多额定的功耗。

  子顺序挪用的入栈出栈操做,要对RAM停止两次操做,会带来更年夜的功耗。宏正在编译时睁开,CPU按按次施行指令。利用宏,会增添顺序的代码量,但对不正在意顺序代码量年夜的使用,利用宏无疑会下降零碎的功耗。分频器相干文章:分频器道理

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