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mb47821057
Lv2 太平洋舰队下士
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楼主
2019-02-09 12:16 0 0 只看楼主
电梯直达 
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随着技术的不断进步,便携式电池供电应用的普及程度迅速提高。因此,工程师们一直力争让自己设计的每个产品都能在升级换代时增加更多的功能并缩小整体的尺寸。然而,这些新增的性能对系统电源提出了更高的要求。如何在更小的空间内添加这些新功能并延长电池的寿命,给设计人员出了个难题。
传统的电池供电应用设计理念就是让尽量多的模块在尽量长的时间里保持在低功耗状态,偶尔需要执行任务时才被唤醒,任务完成后又再返回到休眠模式。在一个包含多个MCU/MPU和元器件的复杂设计中,低引脚数8位单片机经常被用于系统监控功能,根据需要来执行一些类似打开和关闭模块之类的管理任务,这样能最大程度的提高功效。
然而,大多数的设计仍然是采用一个主单片机搭配许多集成外设来实现所需的系统功能。在这种情况下,主单片机的功耗就成为关键的参数。然而并非所有单片机均具有良好的低功耗性能。在这一方面,许多应用中8位单片机比32位器件更胜一筹。部分8位单片机在最低功耗设置时电流消耗可低至20 nA,而同样情况下32位器件的电流消耗最低也比8位单片机高10到20倍左右。
将单片机从休眠状态中唤醒的方法有许多种。一种常见的做法是使用单片机的内部定时器定期唤醒系统。这个定时器经过配置可以在溢出发生时触发中断。一个带1:8预分频器的16位定时器,外加一个独立运行的31 kHz低功耗内部振荡器(或者带一个外部晶振)可以让器件休眠17秒左右。
另一种做法就是使用MCU自带的看门狗定时器(WDT),理想条件下其待机时间最长可达256秒,期间消耗的电流约为440 nA。(同样的,一个启用了WDT功能的32位MCU典型情况下消耗的电流至少是一个8位MCU消耗电流的3倍。)
以不需要频繁唤醒的应用为例,比如环境监测器,它大约每四小时被唤醒一次以读取湿度传感器的数值然后再次返回休眠状态。这是不是意味着由于内部定时器的限制,我们不得不需要进行更频繁的唤醒操作呢?不一定。
其中的一个选择就是在需要时使用实时时钟(RTC)和晶振来提供以小时、天、月甚至年为单位的精确计时。当然,往往因为成本原因并非所有的单片机都会集成RTC和晶振,这时我们可以考虑使用分立式RTC。
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