设计32位低功耗mcu有什么技巧?

发布时间:2023-02-27 阅读量:1017 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 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 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 2009 年发表了 32 CortexTM-M0 内核以来,包括 NXP、新唐科技、STFreescale 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 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 DAC,并透过 DMA 进行数据由 ADC RAM 或者 RAM 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 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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