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崇文超低功耗MCU制造

发布时间:2022-11-14 02:03:27
崇文超低功耗MCU制造

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另外,如果 MCU时钟系统为外设提供多个时钟源的话,当 CPU 处于睡眠状态时外设仍然可以运行。例如,一次 A/D 转换可能需要一个高速时钟。如果 mcu 时钟系统提供独立于 CPU 的高速时钟,CPU 就可以在 A/D 转换器运行情况下进入睡眠状态,从而节省 CPU 耗流量。 事件驱动功能与时钟系统的灵活性并存。中断会使 mcu 退出低功耗模式,因此,MCU的中断越多,其防止浪费电流的 CPU 轮询与降低功耗的灵活性就越大。轮询意味着进行与不进行功耗预算之间存在差异,因为它在等待出现事件时会浪费CPU 带宽并需要额外电流。一个好的低功耗 MCU 应具有充分的中断功能,为其所有外设提供中断,同时为外部事件提供众多外部中断。 按钮或键盘应用可以证明外部中断的优势。如果不具备中断功能,MCU必须频繁轮询键盘或按钮,以确定其是否被按下。不仅轮询自身会消耗功率,而且控制轮询间隔也需要定时器,其会消耗附加电流。相比而言,在具备中断情况下,CPU 可以在整个过程中保持睡眠状态,只有按下按钮时才激活。 在选择低功率 MCU时,还需要考虑外设功耗与电源管理。某些低功率 MCU仅仅是设计时不具备低利率功能的旧架构的改进版本。而有些 MCU在设计时即具备低功耗特性,并在其外设中内置了低功耗功能。一种特性是在需要时单独启动或关闭外设的能力,换言之,更重要的是自动启动或关闭外设的能力。A/D 转换器就是一个例子,其在完成一次转换后可以自动关闭。另外,某些 MCU 正在引入直接存储器存取功能,其可以在无需 CPU 干预情况下自动处理数据。 大多MCU 具有集成的掉电保护功能,当电源低于正常操作范围时其可以复位 MCU。通常会提供启动或关闭掉电保护以节省功耗的功能,但是必须在整个过程中都使掉电保护功能置于可用状态,因为掉电是不可预测的。某些 MCU需要70uA 的电流来实现掉电保护。在只需要 45uA 平均电流的应用实例中很明显可以不考虑这些 MCU。----在选择低功耗 mcu 期间有时会忽视漏电流,但是,在苛刻的低功耗应用中则必须考虑到漏电流。大多改进后的低功耗 MCU都具有 1uA 的限定输入漏电流。在 20 输入器件中,它可能会消耗 20uA!针对低功耗设计的新 MCU具有高50nA 的漏电流。

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武汉瑞纳捷推出的RJM8L151系列低功耗MCU,在烟雾报警器上得到广泛应用,相较于其它品牌的单片机有如下特点: 1. RJM8L151自带AES128加密算法器 烟感通过LoRa无线通讯与后台完成数据交互,相应的协议中要求使用AES128算法,常见的方案是通过软件去实现,会占用一定的FLASH代码空间,同时软件算法较硬件运行耗时较长,占用CPU资源,同时也增加了功耗; 2. RJM8L151内置有真随机数发生器 烟感会定时与后台交互数据,通过随机数设置错开各个设备与后台的交互时间,避免出现信道冗堵的情况。事实上常见的方案是通过伪随机数去实现,由于种子一样,会出现有个多个设备同时与后台交互数据的现象,真随机数发生器杜绝了此类情况的发生; 3. 宽泛的工作电压 RJM8L15的工作电压范围在1.62V-5.5V,在电池电压较低的情况下还能继续工作,电池得到有效利用,延长产品使用时间; 4. 低功耗,休息状态下不用唤醒 深度休眠状态下功耗在350nA以下,能定时唤醒,中途不用喂看门狗,有效保证报警器工作5年以上。

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IO口的上下拉电阻消耗电流这一因素相对比较明显,下边咱来说一个不明显的因素:IO口与外部IC相连时的电流消耗。假如某个IO口自带上拉,而此与IO相连的IC引脚偏偏是自带下拉的,那么无论这个引脚处于什么样的电平输出,都不可避免的产生一定的电流消耗。所以凡是遇见这一类的情况,首先需要阅读外设IC的手册,确定好此引脚的的状态,做到心中有数;然后在控制MCU睡眠之前,设置好MCU的IO口的上下拉模式及输入输出状态,要保证一丝儿电流都不要被它消耗掉。 5、断开调试器连接,不要被假象所迷惑 还有一类比较奇特,检测出来的电流消耗很大,可实际结果是自己杞人忧天,什么原因呢?是因为在测试功耗的时候MCU还连接着调试器呢!这时候大部分电流就会被调试器给掳走,平白无故的让工程师产生极度郁闷的心情。所以在测低功耗的时候,一定不要连接调试器,更不能边调试边测电流。 总结:MCU的低功耗设计是一个细致活,要养成良好的习惯,做到每添加一个功能都要重新验证一下低功耗是否符合要求,这样就可以随时随地干掉消耗功率的因素。如果把所有功能都设计好了才去考虑低功耗的问题,一个不小心,就可能要更改程序的架构——即便如此也不一定能把功耗给彻底降下去。

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按钮或键盘应用可以证明外部中断的优势。如果不具备中断功能,MCU必须频繁轮询键盘或按钮,以确定其是否被按下。不仅轮询自身会消耗功率,而且控制轮询间隔也需要定时器,其会消耗附加电流。相比而言,在具备中断情况下,CPU 可以在整个过程中保持睡眠状态,只有按下按钮时才激活。 在选择低功率 MCU时,还需要考虑外设功耗与电源管理。某些低功率 MCU仅仅是设计时不具备低利率功能的旧架构的改进版本。而有些 MCU在设计时即具备低功耗特性,并在其外设中内置了低功耗功能。一种特性是在需要时单独启动或关闭外设的能力,换言之,更重要的是自动启动或关闭外设的能力。A/D 转换器就是一个例子,其在完成一次转换后可以自动关闭。另外,某些 MCU 正在引入直接存储器存取功能,其可以在无需 CPU 干预情况下自动处理数据。 最后,我们常常会误解 mcu 处理效率。大家通常会认为 16 位 MCU需要两倍于 8 位 MCU的内存,但是一个 16 位架构实际上需要比 8 位架构要少一些的代码,而 16 位 MCU 一般会更快速地执行任务。例如,8 位 MCU 需要 CPU 开销来管理具有 10 位 A/D 转换数据或需要 16 位计算的应用中的数据。而且当今许多MCU 产品都具有单个工作文件或累加器,其数据必须进行传输,以便处理,因此,与基于寄存器的架构相比需要额外的 CPU 开销。表 1 说明在 16 位现代架构与8 位 8051 架构上传输 10 位 A/D 数据的指令。在采用 1Mhz 时钟情况下,16 位器件需要 6us 进行传输,而 8 位器件则需要 24us。 选择低功率 MCU是一项耗时、棘手的工作。如果花费一些时间来了解可用产品选项的架构特性,我们就能够开发出能满足最苛刻功率预算的设计。

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物联网(IoT)时代的来临,万物互联。与其它的很多行业一样,在物联网迅速发展的同时,安全问题也伴随而生。越来越多的物联网及互联网OT设备向以IP为主的IT世界转型,IoT的增长速度远超过网络安全产品的迭代速度。据统计,2020年,全球将有270亿终端,其中100亿活跃于企业网络。而企业网络安全产品仍然以防火墙、入侵检测、杀毒软件“老三样”为主,物联网IoT安全产品寥寥无几。目前物联网终端面临的安全形势不容乐观,安全事件层出不穷,而且一次比一次规模大,影响深远。 像智能家居,智能摇控器、互联网端点设备、烟感侦测装置等lot产品都是电池供电应用,这些产品会用到低功耗mcu。大多mcu 芯片厂商都能提供低功耗低功耗产品,但是选择一款适合您自己应用的芯片并非易事,特别是涉及到lot产品终端安全方面,很多厂家的mcu都显得无能为力。目前市场中绝大部分mcu在设计时仅仅考虑mcu产品功能应用,并未考虑安全问题。若需对LOT终端产品进行保护,需外加一个SE安全单元,无形增加了客户的产品硬件成本。