Gecko（壁虎）和 Draco（飞蜥）能改变什么？—— 低功耗 MCU 和射频的全新设计

新闻事件：
     *  节能之星——MCU及RF产品研讨会深圳隆重举办
事件影响：
     *  带来低功耗MCU和全新的射频设计方案

随着节能环保的大势所趋，仪器仪表、家庭自动化及安防产品、手持式医疗设备三大应用领域对嵌入式产品的功耗要求产生越来越高的要求，并且对嵌入式系统的智能化、实时性，数据处理速度提出了新挑战。

为了满足工程师朋友对嵌入式系统低功耗设计及RF应用的技术需求，7月22日由北高智主办、Energy Micro 协办的“节能之星——MCU及RF产品研讨会”在深圳博林诺富特酒店隆重举行，大会由王玉成博士致辞拉开帷幕，往后还将有两场分别于26日、29日在上海、北京隆重举行！本次会议主要由Energy Micro的高级工程师杨瑞（Eric Yang）和李晔（Zero Lee）分别就基于ARM Cortex-M0内核的EFM32位处理器硬件和软件设计展开，现场气氛热烈，充满了技术氛围,会上更发布了今年年底将推出的基于Cortex-M0的视频方案。

Energy Micro展示的MCU,可用于消费类电子、通信市场、绿色能源以及工业设计，由于除了内核是ARM的授权，其他的IP核都是Energy Micro自主生产研发，所以Energy Micro可以最大限度的做到整个架构的低功耗，而且兼容性高。M0主要是针对8/16位的低功耗应用，M3主要是针对16/32位高速度应用，具有丰富的外设，M4则是专门的32位类似于DSP的应用。对于射频方案，Energy Micro创新性的把 Cortex M0和射频模块结合起来，在射频和低功耗之间找到最大平衡点，并针对SOC灵活性不高，提供了三种灵活的组合方案。

Gecko 系列低功耗MCU设计三大法则

1、尽可能使MCU处于Low Power Mode
对于EFM32，其硬件工艺可以做到工作电流低至160uA/MHz@3V@32MHz，深度睡眠的时候可达900nA。因此，尽可能使MCU处于低功耗模式（睡眠状态或者深度睡眠状态），仅在必要时被中断唤醒，可大大降低能量损耗。
 

延时和硬件状态查询等硬件中断可以做到的尽量不使用软件实现，尽量使用中断和硬件定时器代替。对于使用RTOS的系统，Idle Task是进入低功耗模式的理想位置，因为系统已经明显处于空闲状态。

EFM32提供了五种低功耗模式，分别是：Run Mode、Sleep Mode、Deep Sleep Mode、Stop Mode、Shutoff Mode，每种模式的参数如下表所示。

 

2、提高程序运行的速度
提高程序运行的速度可以从两方面来考虑：第一通过提高Clock来实现，但是越高的Clock需要的功耗越大，需要在速度与功耗之间取得平衡。EFM32提供两个独立的分频器，可以分别供给外设和CPU不同的Clock灵活搭配使用，方便低功耗设计。第二，缩短MCU处于Active Mode 的时间，使之可以尽快进入Low Power Mode，时间包括运行时间、CPU的唤醒时间。在缩短运行时间的优化上，我们可以充分利用编译器对程序进行优化，或者将必要的代码复制到RAM中运行。目前，EFM32的唤醒时间可以做到最短2us。

3、充分利用DMA进行数据传输
DMA可在不占用CPU的情况下，进行从外设和RAM之间或者外设和外设之间的数据传
输。当EFM32的CPU处于Low Power Mode时，DMA 仍可工作，这个时候CPU仍然处于睡眠状态，从而达到了降低功耗的目的。

杨瑞表示：“我们可以把LCD的开机动画做进LCD里面，在开机显示时，并没有唤醒CPU而直接显示动画，大大降低了MCU的功耗损失。”

十月将出灵活的Draco射频解决方案
基于如此节省功耗的MCU，Energy Micro在今年年底将提供三种高性能低功耗的EFR4D系列射频方案：SOC、Network Processor+MCU，Transceiver+MCU，其封装组合灵活，频带覆盖167-183、292-320、422-464、863-956、2400-2500MHz五个区域段，协议涵盖ZigBee、RF4CE、802.15.4、Bluetooth LE、ANT+、KNX、io-homecontrol、Custom protocols。