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设计32位低功耗mcu有什么技巧?

发布时间:2023-02-27 阅读量:1396 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

低功耗高效能的 CPU 内核  

 

早期低功耗 MCU 受限于成本及制程技术,大都选择 8 位 CPU 内核,但随着工业上的智能化也在展开,如远程监控,数字化、网络化等。简单说来,就是人物之连结 (云端应用)、物物之连结 (物联网) 需求越来越多,导致产品功能越来越复杂,运算量越来越高,8 位 MCU 已逐渐无法满足效能需求.    

 

为了兼顾低功耗高效能,选择适用的 32 位 CPU 内核乃大势所趋。选择低功耗 CPU 内核,除了单位频率耗电流外,还需要综合考虑紧凑的低内存代码,相同功能所需的代码越长,除了增加内存成本,也代表更长的运行时间及功耗。另外,由于软件开发成本在后期将会越来越高,大量的参考代码及更多的第三方开发商的支持,都可以有效降低软件的开发时间及成本。所以选择一款更多人使用的 CPU 内核也是重要的考虑之一ARM CortexTM-M0 阀门数仅 27K,使用的电量在 1.8V,超低泄漏 180ULL (Ultra Low Leakage) 仅约 50μA/MHz。    

 

设计32位低功耗mcu有什么技巧?

 

M0 内核采用 Thumb2 指令集架构,产生出非常紧凑的低内存代码,进一步降低了电源需求。ARM 自 2009 年发表了 32 位 CortexTM-M0 内核以来,包括 NXP、新唐科技、ST、Freescale 等多家国内外 MCU 大厂相继投入 CortexTM-M0 MCU 开发,不论供货或者品种的齐全度都已十分成熟,投入 CortexTM-M0 的 MCU 开发商也在持续增加中。    

 

低功耗数字电路  

 

对于一般的同步数字电路设计,要使数字单元有效降低操作电流,透过控制时钟的频率或截止不需要的时钟跳动,也是重要的方法。低功耗MCU通常配备丰富的时钟控制单元,可对各别的数字外围单元,依照需求做降频或升频的操作调整,在达到运作能力的同时,用最低的频率来运行。但为了达到更弹性的时钟源配置,可能导致 CPU 内核和外围电路时钟不同步的现象,此时必须仔细考虑电路设计,保证跨时钟领域数据存取的正确性。

    

另外为了尽量降低 CPU 介入处理时间或降低CPU 工作频率而节省下来的功耗,可以提供 DMA 或外围电路相互触发电路进行数据的传递,例如 Timer 定时自动触发 ADC 或 DAC,并透过 DMA 进行数据由 ADC 到 RAM 或者 RAM 到 DAC 的搬移,同时在 ADC 的输入可以增加简单的数字绿波及平滑化电路,如此不须要 CPU 经常介入处理,也不会因为需要实时处理 ADC 或 DAC 事件导致中断程序占用太多时间,降低系统的实时性及稳定性。

 

方案介绍

 

基于MCU差分升级FOTA方案

 

设计32位低功耗mcu有什么技巧? 

 

运行在各种设备的程序,由于功能的迭代或自身bug的修复,难免需要升级功能,通常升级的程序都是以完整升级包(new app)的方式进行,存在包体积大、耗时长的缺点;      

 

包文件分析显示一般程序在版本迭代时A、B版本之间的差异部分在10%以内; 顾名思义,差分升级就是提取A、B版本之间的差异,减小包体积、降低升级时间;

 

该差分算法库与平台无关,可移植到各大常用芯片平台,移植非常简单,并有文档介绍操作。  

 

算法为自研算法,目前已有产品在市面上运行。

 

性能参数

 

行业分类 : 智能家居  

 

开发平台 : Atmel 爱特梅尔  

 

交付形式 : 软件  

 

性能参数 : ,RAM : 1k,flash : 5k  

 

应用场景 : 低速无线,OTA,差分升级,低功耗无线升级

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内置32位MCU运算处理内置32位MCU运算处理

 

设计32位低功耗mcu有什么技巧? 

 

方案简介

 

采用进口红外4波段传感器,  

 

内置32位MCU运算处理,  

 

探测距离50米  

 

角度90度  

 

报警时间3秒  

 

提供元器件清单,电路图,软件。

 

性能参数

 

行业分类 : 智能家居  

 

开发平台 : STM 意法半导体  

 

交付形式 : PCBA  

 

性能参数 : 传感器 : 红外&紫外  

 

应用场景 : 各种火灾隐患场所

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