如何为设计应用选择合适的嵌入式MCU.doc
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1、如何为设计应用选择合适的嵌入式MCU低功耗微控制器是一种按需产品,由双设计需求驱动:(1)节省能源以降低设备的运营成本; (2)满足手持式电池供电设备的严格能源预算。大多数MCU芯片供应商都提供低功耗产品,这些制造商总是吹嘘自己的MCU如何拥有最低功耗。本文旨在帮助您查看细节,不仅仅是比较数据表第一页上的要点。它将帮助您熟悉MCU选择的架构,并检查为Microchip Technology,Renesas,Texas Instruments和Freescale提供的典型低功耗MCU收集的规范,所有这些都旨在帮助您为您的应用选择合适的嵌入式MCU 。在此过程中,我们将指出以下因素:掉电模式时钟系
2、统事件驱动功能片上外设漏电流许多电源管理选项首先考虑Microchip PIC24FJ128GA310(图1)。这款16位处理器是工程师的最爱,因为它采用了Microchip的nanoWatt XLP技术,具有60 x 8 LCD控制器,并采用64/80/100引脚封装。该器件还具有五个外部中断,一个六通道DMA,一个可编程32位CRC发生器和七个比较/PWM模块。图1:Microchip PIC24FJ128GA310系列MCU的框图。该芯片的数据表提供多种电源管理选项,用于“极端”功耗降低(因此XLP标签),转换为备用电池的规定,以及运行RT日历/时钟(RTCC)的低功耗。它具有深度睡眠模
3、式,允许接近完全断电,能够在外部触发器上唤醒,以及睡眠和空闲模式,可以选择性地关闭外围设备和/或核心。在深度睡眠中,主调节器关闭,低功率调节器打开,所有电源都从芯片的核心移除。核心和外围设备是无功能的。只有RTCC和两个寄存器可用。在这种模式下,芯片在2.0 V电源下仅需10 nA,在3.3 V电源下仅需40 nA - 如果将其打开,则RTCC的电流为400 nA。您也可以离开WDT,通常需要270 nA。现在,看起来更深一点,在85C时,深度睡眠数量在2.0 V时大幅上升至1.1A,在3.3 V时则达到1.4A,RTCC再次增加400 nA - 在整个温度范围内保持恒定。唤醒时间仅为200s
4、。PIC24还具有低压休眠模式,其中主稳压器关闭,并打开一个特殊的低功耗稳压器。整个芯片都通电,但LCD,RTCC和定时器等外设都关闭,如果启用则会增加功率。在2 V时,指定为330 nA,但要小心,因为在85C时这最高可达7.7A。还应注意,这些都是典型值,而不是最大值。从该模式唤醒仅需90s。运行频率为32 MHz,最高可达16 MIPS,芯片通常在2 V时需要4.8 mA电流。由于IC具有为内核供电的稳压器,因此VDD或温度的电流变化非常小。此测量的设置是从闪存执行的代码,没有启用外设,也没有I/O驱动,时钟来自外部源。运行A/D在25C时增加750A,RT时钟在所有温度下增加400 n
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