什么是低功耗設計,如何評估低功耗MCU性能?——以CW32L083TXTX評估板為例(1)
在嵌入式系統(tǒng)的設計中,低功耗設計是許多設計人員必須面對的問題,其原因在于嵌入式系統(tǒng)被廣泛應用于便攜式和移動性較強的產(chǎn)品中去,而這些產(chǎn)品不是一直都有充足的電源供應,往往是靠電池來供電,所以設計人員從每一個細節(jié)來考慮降低功率消耗,從而盡可能地延長電池使用時間。
因此,大部分芯片都會有低功耗模式。從MCU端來講,低功耗的MCU性能一般有以下幾個參數(shù)指標來衡量:
·MCU處于深度休眠模式的時候,所消耗的工作電流,一般是多少個微安?
·MCU從深度休眠模式喚醒后,進入高速運行狀態(tài)所需要的時間多久?單位是微秒。
·高速運行的時候所消耗的電流有多大?單位是微安每兆赫茲(uA/MHz)
·?MCU內(nèi)部不使用的功能是否可以徹底關掉,就是讓它不消耗額外的能量。
具備以上幾個特征的MCU,基本上都可以叫做低功耗MCU。
低功耗MCU一般平時都是處于休眠模式,只保持了一個可被喚醒的狀態(tài),每次喚醒之后快速解決問題,完了馬上就又進入休眠狀態(tài)。
以一個CR2032的電池為例,標準的容量200毫安時,如果用電的電流只有1微安,理論上就是可以待機多年的。計算公式如下:
200maH/1uA=200maH/0.001ma=200000H=約8333天約22.8年
所以一般休眠電流不超1個微安就是很不錯的了。
這個電流也不是絕對的越低越好。因為過于低的待機工作電流已經(jīng)都沒有實際意義了,而且這個電流不可能無止盡的小,為了維持工作穩(wěn)定,總是要消耗一點點電流的。做得過小反而不利于工作穩(wěn)定。
以國產(chǎn)低功耗MCU為例,我們來看看CW32L是什么情況?
CW32L是武漢芯源半導體有限公司的低功耗系列MCU。CW32L系列的MCU,最低休眠電流為450納安,這是芯源半導體團隊經(jīng)過精確實踐驗證過的,在這個工藝制程下,全溫度范圍可以保證穩(wěn)定可靠。
下期我們將分析CW32L系列芯片的選型及開發(fā)板、資料、支持等如何獲取。