單電池微控制器的微控制核心和�(shù)字外圍皆是以�(nèi)部統(tǒng)一�1.7V電壓工作,在25MIPS的速度時僅消�170uA/MHz�
�(dāng)�,不是提供高效率的集成式電源供應(yīng)系統(tǒng)就夠�,不同的工作模式和轉(zhuǎn)換次�(shù),以及模�、數(shù)字和通訊外圍都會影響系統(tǒng)的整體功��
低電源微控制器最需注意的技�(shù)�(guī)格就是待�(jī)和工作模式功耗的�(shù)�(jù)。如上所�,制造廠商通常會列出每兆赫茲多少毫�(mA/MHz)的數(shù)值來計算該設(shè)備所使用的各種時鐘速度�
目前市場上低電壓、低耗電的微控制�(MCU)至少需�1.8V的工作電�,因此也至少需要兩顆串�(lián)的堿性電池來工作。然�,現(xiàn)在Silicon Labs推出全新的微控制器系列僅需提供0.9V工作電壓,一顆堿性電池即可實(shí)�(xiàn)�
為了采用單電池工�,你可以在空間大小一樣的情況�,用一顆較大的電池取代兩顆較小的電�,同時增加產(chǎn)品的電池壽命。另一個作法則是不采用串聯(lián),而以并聯(lián)方式連接�(xiàn)有的兩顆電池,如此也能有效延長產(chǎn)品的電池壽命。但并聯(lián)的電池連結(jié)方式需搭配特定�(jī)制以防止這兩顆電池逆向連結(jié),除此之外這不失為是一種將電池壽命化的好方��
另一個可能性則是拿掉一個電�,如此能讓產(chǎn)品更小且更便�。也許你會認(rèn)為拿掉一個電池會讓產(chǎn)品電池壽命減半,但了解了下面的說�,您就會明白未必如此�
以單電池工作來說,除了要提供0.9V的電壓給微控制器之外,有些元器件必須要提�1.8V以上的電壓才能正常工�,為了解決此問題,必須另外增加DC-DC升壓�(zhuǎn)換器。然�,就電池供電的嵌入式系統(tǒng)而言,該�(dú)立的方法有若干限�。為求將電力消耗降至,在不需要的時�,DC-DC�(zhuǎn)換器能停止工作。然�,若�(guān)掉DC-DC�(zhuǎn)換器,則微控制器就失去了供應(yīng)電源,并且無法保持實(shí)時時�,或是在沒有額外輸入電壓的情況下便無法重新啟動系�(tǒng)。更糟的�,當(dāng)DC-DC失去作用�,微控制器將失去整個RAM的內(nèi)�。然�,如果不停止DC-DC的工�,則即使微控制器是在睡眠模式,系�(tǒng)的待�(jī)電流仍會偏高,通常會超�20uA�
除此之外,還必須考慮DC-DC�(zhuǎn)換器和微控制器的工作效率。大部分的獨(dú)立式DC-DC方案都被�(shè)計為傳送至�150mW(在大部分情況下會更多)給負(fù)載時的效率為,而在較小的負(fù)載時效率就會差許�。相對而言,一個典型的微控制器從供電端所汲取的電流會小于30mW,而這會造成DC-DC效率僅為50~70%�
Silicon Labs新近推出的C8051F9xx微控制器系列所采用了集成式解決方案。該方案將高度優(yōu)化的增壓DC-DC�(zhuǎn)換器集成至微控制器中,其能將0.9�1.5V之間的電池電壓增�1.8�3.3V之間的可編程輸出電壓。升壓后的電壓會被用于微控制器的I/O管腳及外��
�(dāng)然,不是提供高效率的集成式電源供�(yīng)系統(tǒng)就夠�,不同的工作模式和轉(zhuǎn)換次�(shù),以及模�、數(shù)字和通訊外圍都會影響系統(tǒng)的整體功��
低電源微控制器最需注意的技�(shù)�(guī)格就是待�(jī)和工作模式功耗的�(shù)�(jù)。如上所�,制造廠商通常會列出每兆赫茲多少毫�(mA/MHz)的數(shù)值來計算該設(shè)備所使用的各種時鐘速度�
�(guān)于這一�(diǎn),當(dāng)我們關(guān)注有效功耗時,便會直覺的�(rèn)為就平均功耗而言,以高時鐘速率的MCU工作效率比低速率工作的MCU效率要高,這樣的看法通常都是正確�。當(dāng)CMOS處理器的工作性能是在速度較快的情況下工作�,效率通常較高,于是我們便能將更多的精力放在低功耗待�(jī)或是�(guān)�(jī)模式��
維庫電子通,電子知識,一查百��
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