涨姿势! 小壁虎MCU是这样做到低功耗的!
越来越复杂的应用,对微控制器的性能提出了更高的要求,这使得低功耗设计系统的挑战变得更加困难。SILICON LABS EFM32™ 32 位微控制器系列是世界上最为节能的微控制器,特别适用于低功耗和能源敏感型应用,包括能源、水表和燃气表、楼宇自动化、警报及安防和便携式医疗/健身器材。Silicon Labs 节能型 EFM32 32 位微控制器优于现有的低功耗 MCU 替代品,在此,我们着重强调实现这一性能的 10 个因素。
第一因素
EFM32 @ 3EM0第一 vcvcvv 得到
E :
图1:EFM32 微控制器特点
节能型 EFM32 微控制器设计显著地降低了活动模式功耗。在 40 MHz 3V 供电的情况下, MCU 在运行模式下仅消耗 60 µA/MHz 的电流。
第二因素“第二因素
第二因素Deep Sleep Mode”
EM3
图2:EFM32 微控制器特点
Silicon Labs 围绕 32 位 ARM® Cortex®-M 处理器核心构建了 EFM32 微控制器系列产品。Cortex-M 架构的开发,用于响应和功耗敏感型应用,比 8 位和 16 位 CPU 处理更高效,因此,执行任务只需更少的时钟周期,极大地缩短工作期。仅够消耗现有8位、16位和32位 MCU所耗能量的四分之一, 换句话说,有了这样的节能MCU, 产品设计人员能够大大削减电池的成本、缩小其尺寸了。而对某些产品,如能源计量器和安全设备,有了频率、成本和碳足迹的维护标注, 电池的更换次数就更少了。
第三因素
图3:EFM32 微控制器特点
EFM32 MCU 可以最大程度的减小深度睡眠模式与活动模式之间高效的唤醒期。由于工作和睡眠模式不停转换,不能简单地忽略这段时间。EFM32微控制器实现从深度休眠模式到唤醒的时间为2µs ,确保在CPU正常启动进程前尽可能少的能量消耗。
第四因素
图4:EFM32 微控制器特点
EFM32 结合超低功耗技术和高效的功耗管理,在执行基本操作的同时,降低待机模式下的能耗。深度睡眠模式包括 RAM 和 CPU 保持、加电复位、掉电检测安全功能和实时计数器,电流消耗仅为 900 nA。关闭模式仅消耗 20 nA。
第五因素
图5:EFM32 微控制器特点
除了最低的工作和睡眠模式能耗,EFM32 外围设备在不使用 CPU 时,也可在低能耗模式下运行。使用自主外围设备,应用可以减少功耗,同时执行非常高级的任务。
第六要素
图6:EFM32 微控制器特点
无需使用 CPU,微控制器中的周边反射系统 EFM32 即可直接将一个外围设备与另一个外围设备连接。在 CPU 处于睡眠状态时,外围设备可通过此系统产生信号,其他外围设备可接受此信号并立即对此做出反应。
第七要素
图7:EFM32 微控制器特点
EFM32 微控制器具有5个节能模式,为系统设计者提供设计灵活性以优化应用,从而获得最高的性能和最长的电池寿命。EM0 “运行模式”最低功耗只有60 µA/MHz;EM1 “休眠模式” 45 µA/MHzEM2 ;EM2 “深度休眠模式”在RTC运行,掉电检测,RAM和CPU保持的情况下只有900nA的电流;EM3 “停止模式”在掉电检测,RAM 和CPU保持的情况下只有 500 nA;EM4 “关断模式”在引脚/GPIO复位,RTC+512字节后备存储器工作的情况下只有 20 nA。
第八要素
p Mod
第八要素E
图8:EFM32 微控制器特点
EFM32引入另外一个可编程互连结构,称为外围反射系统,使外围设备之间的交流不会受到CPU的干预,从而把电池寿命提高4倍,相比其他低功耗8 位,16 位,和32位的解决方案能更多地减少能量消耗。外围设备包括:4 x 40段的LCD 驱动器功耗只有 0.55 µA;低能耗 UART,通信频率为 32 kHz,电流消耗仅为 100 nA;12 位 ADC,速率为 100 万样本/秒,电流消耗仅为 350 µA;模拟比较器,电流消耗低至 150 nA;硬件加速器,128/256 位 AES 加密和解密,只需 54/75 个周期。
第九要素
M图9:EFM32 微控制器特点
LESENSE 提供一个可配置和节能的方法,可控制最多16 个外部模拟传感器,无需 Cortex CPU 参与。该通用低能耗传感器工作于 900 nA 的深度睡眠模式,能够对几乎任何类型的模拟传感器控制方式(包括电容式、电感式和电阻式)进行自主监控。例如,可以将 LESENSE 设置为智能监控传感器值,仅当传感器值超过可编程阈值时才通过 PRS 采取行动唤醒 CPU,无需重复、耗能的 CPU 唤醒操作。
第十因素
图10:EFM32 微控制器特点
Simplicity Studio 是一款补充工具套件,能够立即“一键式”访问最新的数据表、应用说明、软件工具、第三方 IDE、示例代码、演示和其他 EFM32 资源。Simplicity Studio 控制台根据用户偏好进行自动配置,energyAware Profiler 是一款能耗调试工具,并访问唯一的 energyAware Profiler 和高级能耗监控模块 (AEM) 的数据,来创建节能型软件和实时能耗调试模块,该软件和模块能够与所有的 Silicon Labs EFM32 入门套件和开发套件协同工作。
综上所述,EFM32微控制器系列是世界上最节能环保的微控制器。凭借独特结合强的32位ARM Cortex - M3、技术创新的低能量技术、从节省模式快速唤醒和众多可选的外围设备,EFM32微控制器适合任何电池供电应用,以及其他要求高性能、低能量消耗的系统。
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产品型号
|
品类
|
系列
|
Frequency(MHz)
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Vdd min(V)
|
Vdd max(V)
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
Debug Interface
|
Cryptography
|
Dig I/O Pins
|
ADC 1
|
DAC
|
USB
|
Cap Sense
|
LCD
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
UART
|
USART
|
SPI
|
I2C
|
I2S
|
EMIF
|
RTC
|
Comparators
|
EFM32GG290F512-BGA112
|
32位MCU
|
EFM32 Giant Gecko
|
48
|
512
|
128
|
1.98
|
3.8
|
BGA112
|
10x10
|
±2%
|
ETM; SW
|
AES-128 AES-256
|
90
|
12-bit, 8-ch., 1 Msps
|
12-bit, 2 ch.
|
-
|
Cap Sense
|
-
|
Temp Sensor
|
4
|
7
|
3
|
3
|
2
|
1
|
0
|
RTC
|
2
|
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品类
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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Cap Sense
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
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USART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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RTC
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Comparators
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Vdd min(V)
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Vdd max(V)
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
|
Debug Interface
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Cryptography
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ADC
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EFM32WG230F128-QFN64
|
Microcontroller
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48
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128
|
32
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56
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
|
12-bit, 2 ch.
|
Cap Sense
|
Temp Sensor
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4
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5
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3
|
3
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2
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1
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0
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RTC
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2
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1.98
|
3.8
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QFN64
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9x9
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±2%
|
ETM; SW
|
AES-128 AES-256
|
8 x Ch 500 x MSPS 12 x bit
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提供是德(Keysight),罗德(R&S)测试测量仪器租赁服务,包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器租赁服务;租赁费用按月计算,租赁价格按仪器配置而定。
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