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浅谈Microchip MCU系列实现降低功耗的措施

? 2018年05月22日 07:13 ? 次阅读

美高梅官网,金沙网投领导者,金沙网投网站,金沙网投开户 www.tongshi-cn.com 对大多数应用来说,人机界面、低功耗和无线连接集成是单片机(MCU)的三大前沿技术。而新型技术的推出都是以一定的应用为背景的。

在超低功耗领域也是如此。 Microchip公司宣布推出具有多种全新低功耗休眠模式且工作电流业界最低的PIC24FJ128GA310(PIC24F“GA3”)16位闪存MCU系列,扩展其超低功耗(XLP)单片机(MCU)产品线。PIC24F“GA3”器件具有150 μA/MHz工作电流,堪称业界最低的工作电流之一,而且提供新的支持RAM保存的低电压休眠模式和用于实时时钟的VBAT的电池供电,再添加了6路DMA通道,提高数据的传输。

浅谈Microchip MCU系列实现降低功耗的措施

图1 PIC24FJ128GA310结构框图

降低功耗的措施

每个厂商对于降低功耗都有不同的处理方式。虽然每个MCU都有休眠状态或都有可能实现很低的工作耗电量,但是有的芯片在处于很低功耗的时候,基本功能也所剩无几了,没有时钟、没有RAM,所有功能都关掉了。而Microchip的处理方式就是把每个功能降到最低的同时还给客户一个选择。例如如果你需要RAM,那么此芯片提供低电压状态,让RAM保留参考数据。如果不需要,那么可以进入真正的休眠状态。

说到降低耗电量,主要是看器件的工作电流和待机电流。“PIC24F“GA3”系列将工作电流降低至仅有150 μA/MHz,这是业界16位闪存单片机中,电流消耗最低的。”Microchip先进单片机架构部产品营销经理崔勇介绍说,而且Microchip XLP产品系列在深睡眠状态下的待机电流最低可以降到40nA甚至20nA。这是因为PIC24F“GA3”采用了一些创新,例如引进了一个新模式——低电压休眠状态,让设备在深睡眠状态下,同时保持RAM,保留一些参考数据。一般来说,如果设备进入深睡眠状态,包括RAM等很多功能就会丢失。Microchip开发的这项RAM保存功能是介于睡眠和深睡眠之间的一个新的低功耗状态。

同时,新产品还加入了一个新功能VBAT 电池备份, 是专门用于实时时钟供电的引脚。采用VBAT给实时时钟供电,耗电量可以低到400nA。

此外,新产品系列还新增了6路DMA (存储器直接访问) 通道,可以帮助把数据从外设上直接转到RAM,从而降低CPU负载,间接帮助实现低功耗。

低电压休眠模式和VBAT的应用

PIC24F “GA3”的目标应用覆盖了消费类产品、工业、医疗和仪表等低功耗领域。其中一个比较重要的是仪表,例如智能电表。该应用要求功耗低,并且在停电的时候需要有备用电池的支持。

具体的应用实例有,欧洲IEC规定,功率计(电表)内的芯片计量功能不能超过10VA。因此如果在计量时耗电量过高,会浪费很多电,达不到IEC需求。Microchip的PIC24F“GA3”系列的方案中,计量结果可以直接放到RAM里,就无需浪费CPU的功能去做数据传输,这样CPU主芯片的负载就可以减轻,或运行更复杂的代码,诸如加入通信功能,让电表性能更高。

再有,我国的国家电网的自动抄表方式,需要每隔一段时间把表唤醒一次,将数据发送出去。这时,如果自动抄表经常要唤醒抄数据,就可以把数据保存在RAM里,唤醒时可以直接在RAM里面读取数据,比把数据放到Flash里面的功耗更低。

恒温器在深度休眠时,很多功能都被关掉,只能显示LCD的结果,但是不能刷新屏幕。如果用低电压休眠模式,就可以保证刷新LCD的数据。此外,和同类16位MCU相比,功耗会降低30%。延长了电池寿命后,便有额外的供电能力去实现RF或无线。VBAT单独的电池供电引脚可以节省电池更换时间,可以单独用纽扣电池给实时时钟供电,用额外的碱性电池给屏幕供电,因此可以保证换碱性电池时,时钟不会更改。

此外,Microchip还提供了一个小工具——电池寿命估算器。用户只需要将各种电压和环境温度参数放进去,以及输入所需的各种功能要求,这款工具可以估算出电池的使用寿命。

工艺及对低功耗的影响

从工艺的角度来讲,Microchip有 0.25,0.35 和0.18微米,也提供130nm或90nm的产品,各种工艺都有。但用户不一定要追求先进的工艺,有些市场如果用0.35或0.25微米能满足需求,就没有必要一味追求90nm或130nm。通常来说,工艺越高,漏电也越厉害。所以这是一个平衡的问题;如何去权衡高级工艺和漏电。比如我们可以选择一些低功耗的功率,或者在高功耗功率上加一些新供电方式去控制。

竞争对手和Microchip 的特色

在嵌入式控制器世界中,Microchip PIC是一个独特的架构,好处是Microchip不仅可以控制自己的产品,还可以控制内核??梢愿菔谐⌒枨蟮髡?。从用户的角度上看,他们是要跟潮流还是要选择一个能满足自己需求的产品。如果你的产品跟别人都一样,那怎么样体现产品的独特性和竞争力?因此,产品要有自己独特的地方,不光要拼价格,还要拼性能。

那么,未来8位、16位和32位单片机的发展动向如何?严格以数据总线宽度(8位、16位或32位)来划分单片机市场显得过于简单。单片机市场不会迅速改变,而是会随着低端领域和高端领域的新增应用逐步发展。总之,在不久的将来,不会出现由一个细分市场占据主导地位的局面,现状并不会发生根本改变。虽然32位单片机的市场占有率正在迅猛发展,但是,8位/16位MCU在市场中的地位仍不可撼动,未来,它们仍将占据巨大的市场份额。Microchip的崔勇称,其在8位单片机市场占有巨大份额,而且还将继续在该领域投入大量资源,同时,Microchip的16位和32位单片机市场也在迅速发展,多款新产品已经面世,更多产品即将推出。

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义隆MCU单片机EM88F711N

发表于 2018-04-19 10:30 ? 328次阅读
义隆MCU单片机EM88F711N

32位已成主流 8位MCU市场是否还有出路

纵横市场数十年的8位MCU,至今仍是开发各种嵌入式系统的关键器件,甚至在未来的物联网(IoT)时代中...

发表于 2018-04-18 14:54 ? 181次阅读
32位已成主流 8位MCU市场是否还有出路

全球前五大车用MCU供应商抢绑代工产能 台积电...

不单是瑞萨、意法这些车用芯片厂商急着寻求上游晶圆代工的合作伙伴,更广泛的说,全球前五大车用 MCU ...

发表于 2018-04-18 09:53 ? 605次阅读
全球前五大车用MCU供应商抢绑代工产能  台积电...

瑞萨电子RX200系列32位MCU,具有增强功能...

RX210是具有高性能和支持大容量存储器的低功耗微控制器。该系列具有1.62 V~5.5 V的宽工作...

发表于 2018-04-18 08:50 ? 1195次阅读
瑞萨电子RX200系列32位MCU,具有增强功能...

新唐单片机n76e003的ADC这么配置有什么问题吗?AD读出来是错的。

发表于 2018-04-17 13:32 ? 459次阅读
新唐单片机n76e003的ADC这么配置有什么问题吗?AD读出来是错的。

IoT和工业4.0的大浪潮下,为什么说MCU是核...

ZLG推出全新IoT MCU,ZLG116和ZLG217,带你感受AMetal全新编程体验!

发表于 2018-04-17 06:03 ? 2525次阅读
IoT和工业4.0的大浪潮下,为什么说MCU是核...

物联网到底需要什么样的MCU 性能与功耗仍是关键

既然应用于物联网,那么无论是现在还是未来MCU的连网能力都是用于物联网连接设备中关键的特性之一。强大...

发表于 2018-04-16 14:29 ? 288次阅读
物联网到底需要什么样的MCU 性能与功耗仍是关键

PIC32MZ EF系列处理器主要特性及开发板框...

Microchip公司的PIC32MZ EF系列是高达250MHz的集成浮点单元(FPU),具有广泛...

发表于 2018-04-14 17:10 ? 117次阅读
PIC32MZ EF系列处理器主要特性及开发板框...

MAX32660及评估板MAX32660 EVK...

Maxim公司的MAX32660是具有浮点单元(FPU)的超低功耗ARM MCU,集成了灵活和多种电...

发表于 2018-04-13 08:37 ? 133次阅读
MAX32660及评估板MAX32660 EVK...

LPC8N04及LPC8N04开发板主要特性PC...

NXP公司的LPC8N04是内置NFC接口的ARM Cortex-M0+ MCU,工作频率高达8MH...

发表于 2018-04-13 07:45 ? 150次阅读
LPC8N04及LPC8N04开发板主要特性PC...

MCU、MPU、CPU为何均离不开RTC电路设计

RTC(Real_Time Clock)为整个电子系统提供时间基准,MCU、MPU、CPU均离不开R...

发表于 2018-04-12 08:33 ? 1954次阅读
MCU、MPU、CPU为何均离不开RTC电路设计

Precision32芯片方案介绍 延续8位MC...

Precision32结合了Cortex-M3 CPU和多种模拟组件,主要包括:两个12位ADC、两...

发表于 2018-04-11 13:11 ? 94次阅读
Precision32芯片方案介绍 延续8位MC...

7小技巧:如何选择MCU和电源让您的嵌入式电路设...

1、 MCU 的选择 选择 MCU 时要考虑 MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电 ...

发表于 2018-04-10 15:56 ? 534次阅读
7小技巧:如何选择MCU和电源让您的嵌入式电路设...

EM78P173N义隆单片机MCU规格书

发表于 2018-04-09 11:51 ? 686次阅读
EM78P173N义隆单片机MCU规格书

EFM32xx系列MCU内部集成实现无磁水表计量...

本文基于SiliconLabs公司EFM32xx系列MCU内部集成的Low Energer Sens...

发表于 2018-04-07 21:30 ? 263次阅读
EFM32xx系列MCU内部集成实现无磁水表计量...

台积电独吃,瑞萨车用最先端MCU传全数委外生产

日经新闻 26 日报导,微控制器(MCU)巨头瑞萨电子(Renesas Electronics)计划...

发表于 2018-04-06 14:01 ? 1123次阅读
台积电独吃,瑞萨车用最先端MCU传全数委外生产

华大半导体在哪里_华大半导体的mcu怎么样

华大半导体有限公司于2014年5月8日在上海自贸区市场监督管理局登记成立。法定代表人董浩然,公司经营...

发表于 2018-04-04 15:30 ? 971次阅读
华大半导体在哪里_华大半导体的mcu怎么样

TMS320F28027F和LM5170的四相双...

TI公司的TIDA-01168是四相双向汽车12V/48V电源系统参考设计,采用两个LM5170-Q...

发表于 2018-04-04 08:44 ? 99次阅读
TMS320F28027F和LM5170的四相双...

基于S32R274的汽车雷达MCU开发方案介绍

本文介绍了S32R274主要特性,框图和系列产品性能比较表,以及评估板S32R274EVB主板和子板...

发表于 2018-04-03 11:38 ? 363次阅读
基于S32R274的汽车雷达MCU开发方案介绍

通过0.9V工作电压提供超低功耗,实现高性能产品

电子产业不断发展的趋势是开发功耗更低、支持更小电池供电的产品。但是目前单体电池供电产品的系统解决方案...

发表于 2018-04-03 09:13 ? 2981次阅读
通过0.9V工作电压提供超低功耗,实现高性能产品

基于FRAM的MCU为低功耗应用提高稳定性

安全性在包括智能手机配件、智能仪表、个人健康监控、??匾约按嫒∠低车雀髦钟τ弥姓诒涞萌找嬷匾?。要保...

发表于 2018-04-02 19:56 ? 66次阅读
基于FRAM的MCU为低功耗应用提高稳定性

采用红外光源和传感器的气体检测参考设计方案

该参考设计方案的原理:红外光源发射出2-14μm的红外光,通过一定长度的气室吸收后,由带4.26μm...

发表于 2018-04-01 08:26 ? 3391次阅读
采用红外光源和传感器的气体检测参考设计方案

使用FreeRTOSViewer跟踪调试Free...

本文介绍一种基于 MPLAB X IED+Harmony 下使用 FreeRTOSViewer 工具...

发表于 2018-04-01 08:19 ? 1518次阅读
使用FreeRTOSViewer跟踪调试Free...

TI推出带集成电容式触摸的MSP430FR251...

TI近日推出采用CapTIvate?技术的MSP430?微控制器(MCU)系列产品,为成本敏感型应用...

发表于 2018-03-31 10:56 ? 836次阅读
TI推出带集成电容式触摸的MSP430FR251...

解决芯片量产问题,MCU成最大焦点

随着越来也多的电子厂商不断为物联网(IoT)推出新产品,全球MCU出货量正出现巨大成长动能。特别是当...

发表于 2018-03-30 08:49 ? 2085次阅读
解决芯片量产问题,MCU成最大焦点

集成度最高的EFM32系列32位MCU Gian...

Silicon Labs 基于 EFM32 Tiny Gecko 11 ARM? Cortex?-M...

发表于 2018-03-27 11:33 ? 604次阅读
集成度最高的EFM32系列32位MCU Gian...

2018无线充电市场竞争加剧,选择MCU还是So...

自iPhone 8/X标配无线充电功能后,无线充电市场开始爆发且持续升温,给国内无线充电厂商带来了巨...

发表于 2018-03-26 09:37 ? 7804次阅读
2018无线充电市场竞争加剧,选择MCU还是So...