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新一代电池供电装置的超低功耗设计

时间:2021-04-09 00:59 点击次数:
  本文摘要:从生产过程到所有应用领域,接近低功耗技术成为所有设计不可缺少的市场需求。能源脆弱应用程序,特别是需要用单个电池确保倒数时间工作时间的产品,需要重新添加超强的低功耗设计概念。 为了满足这种拒绝,需要集成微控制器。这不仅需要电池特性,还需要理解如何设计设备,以便理解倒计时10、15、20年以上需要更换电池的目标。 要想在极低的功耗条件下运营运营商,必须用新的方法应用这些近低的功耗。

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从生产过程到所有应用领域,接近低功耗技术成为所有设计不可缺少的市场需求。能源脆弱应用程序,特别是需要用单个电池确保倒数时间工作时间的产品,需要重新添加超强的低功耗设计概念。

为了满足这种拒绝,需要集成微控制器。这不仅需要电池特性,还需要理解如何设计设备,以便理解倒计时10、15、20年以上需要更换电池的目标。

要想在极低的功耗条件下运营运营商,必须用新的方法应用这些近低的功耗。传统上,这些简单的应用程序从更方便的角度分析功耗,明确提出示例中使用的应用程序和电源的假设,得出典型的功耗。

但是,例如,如果要建立倒计时操作员可以使用20年的单个电池电源,需要吸收低于电池自身放电亲子性的电力,因此每nA的电力在整个电力支出中更加重要。行业标准CR2032钮扣电池自放电电流可超过250nA。CR2032是罕见的锂/二氧化锰电池,标称(无阻抗)电压为3.0伏。

在实际应用中,要想超过最长的电池寿命,必须在高度集成的微控制器(MCU)上使用。在睡眠模式下,该MCU必须能够确保准确的混合处理能力,将内存集成到外围设备和芯片中,同时比1A范围更好地工作。图1: MCU睡眠中电流和电池寿命之间的关系如果每个NA的功耗都很重要,那么如何假定性能或功耗仍然是不现实的。

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为了评估最适合设计的自由选择,可以适当地查看更多参数。但是,在一些不太容易受到能源影响的应用程序中,这些参数并不重要。

例如,目前针对高级睡眠模式的超强低功耗微控制器已经得到广泛普及,但如何为所有微控制器确定完全相同的睡眠模式功耗可能不正确。著名的微控制器家族应该出现不到1700%的变化。

因此,可以自由选择用于超强低功耗设计的微控制器系列,必须在不牺牲低功耗性能的情况下升级内存,针脚必须兼容。另一个重点是,随着时间的推移,需要评估设备电池功率的变化。所有工程师都知道,不同时间的电池电压是不同电池的体系结构和阻抗。

CR2032要求一对AA/AAA碱性电池具有不同的静电图案,以便在不同的电池条件下以完全相同的性能工作(图2)。图2:其他电池的寿命。在不考虑电池特性的情况下,一个工程团队需要在功耗脆弱的应用程序中使用相同的微控制器产品,并且更不容易确保产品能够用单个电池电源工作多年。(大卫亚设、Northern Exposure(美国电视剧)、电池、电池、电池、电池、电池、电池)设计团队还注重低功耗特性和运营商性能。

此时,微控制器适用于2V以下的操作员,以获得更好的电池电力。另外,在低电压条件下,微控制器也必须保持高频工作,确保性能仅次于性能。随着用于极低功率设计的市场需求平稳而蓬勃,有效的指令集体系结构(ISA)的重要性越来越大。

对能源脆弱性的应用很有可能使99%的时间处于睡眠模式,这些设备需要定期或使用预定义的时间间隔,或者由于外部刺激而进行修补。在这一点上,为了达成协议任务,设计在考虑关键因素后,在于能源的总使用量。设计团队应自由选择能够实施ISA的微控制器。这些组件没有更大比例的单周期命令来继续特定任务,因此可以用更短的执行时间和更低的功耗完成任务。

图3:单周期指令对功耗的影响 (PIC24vsMSP430)例如,使用标准化的C函数memcpy()将32字节的数据从一个内存地址复制到另一个方向,对于PIC24F和MSP430编译器,生成的程序代码比MSP430多790%的工作周期(在3V和4MHz条件下,此示例比MSP430消耗的能源最多多230%)这说明了ISA的重要性。在建设未来应用时,嵌入式电子产业已经超越分水岭,目前集成组件的设计、评价和实践中的方法都将面临变化。

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这种变化具有惊人的意义,可以在未来几年将更多的应用引入低功耗技术。(威廉莎士比亚、低功耗、低功耗、低功耗、低功耗、低功耗、低功耗、低功耗、低功耗)。


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