【应用】速度高达24MIPS的低功耗32位MCU，助力无线烟感快速处理数据

时间： 2017-12-01 来源：世强作者：风起云扬

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"火患猛于虎"，而烟感，能在火灾发生的初始阶段，准确检测火灾发生。因此，烟感的应用，对预防火灾发生有着重要的意义。这其中，无线烟感，又以无需布线操作，越来越受到人们的喜爱并得到广泛的应用。

那么，对我们工程师而言，先进、市场巨大的无线烟感，其主控MCU应该如何选型呢？

图1：无线烟感结构框图

如上图1所示，是一款无线烟感产品结构框图。从框图可以看出，它主要是由传感器部分、无线通讯部分、主控MCU部分、电池部分等构成。无线烟感的重要特征，它是由电池供电，意即整个系统需要低功耗，它有无线通讯功能，需要有加密算法支持，等。在主控MCU上，我们选择的是Silicon Labs推出的EFM32ZG系列MCU。如下，将详细介绍了无线烟感主控MCU选择EFM32ZG的理由。

图2：EFM32ZG内核与外设构成结构框图

一、系统功耗低

在无线烟感中，为彻底摆脱布线烦恼，一般都是采用电池供电。如此，就会要求系统功耗低。而SILICON LABS推出的EFM32ZG系列MCU，在如下4个方面保证了系统功耗低：

1、绝对功耗指标好：

对于EFM32ZG系列产品，其功耗指标如下：

• 关断模式：20nA@3V

• 停止模式：0.5μA@3V（StopMode，includingPower-onReset，Brown-outDetector，RAMandCPUretention）

• 深度休眠模式：0.9μA@3V（includingRTCwith32.768kHzoscillator，Power-onReset，Brown-outDetector，RAMandCPUretention）

• 休眠模式：48μA/MHz@3V

• 运行模式：114μA/MHz@3VRunMode，withcodeexecutedfromflash

2、功耗模式多、运用灵活：

EFM32系列MCU，都会有不同的功耗模式，如从EM0~EM4，不同功耗模式实现的功能不同，相应的，功耗也不同。在无线烟感中，它不会持续工作，它是在不同的功耗模式下来回切换，而EFM32恰恰提供了这样的机制。如下图3，就是对这种功耗模式切换的描述，如此，无线烟感就会获得一个非常低平均电流。

图3：工作与休眠交替进行

3、有智能外设：

对于EFM32系列MCU，有许多外设，是可以在主系统时钟关断情况下工作的，比如EFM32ZG的LEUART，DMA，RTC等，如此，因为主系统时钟是关断的，所以会节约很多功耗。

4、有智能开发平台、有利于降低系统功耗：

Silicon Labs为EFM32系列MCU的开发，提供了Simplicity Studio智能开发平台，其中包含了Energr Profiler功能模块，它除了可以用于DEMO板的功耗演示，也可以用于监控自己板子的功耗。这非常有利于把控自己板子的功耗情况并能及时异常功耗，能在开发源头来降低无线传烟感的系统功耗。

二、32位CORTEX-M0内核

EFM32ZG系列MCU，集成的是Cortex-M0的内核，32位宽度，且速度高达24MIPS，可快速处理无线烟感的数据采集、通讯等；另，它还集成了DMA模块，这对高速进行数模转化及通讯非常有利。

三、集成硬件加密引擎

无线烟感的数据通讯，涉及安全问题，因此，一般要对数据通讯进行加密。EFM32ZG系列MCU，它集成了AES硬件加密引擎，128位密钥，且仅需54系统时钟、速度快。因此，在进行加密、解密运算时，无需用软件模拟，可降低软件开发难度、节约时钟带宽并相应节约功耗等。

综上所述，EFM32ZG系列低功耗32位MCU，以其优秀的低功耗特性，高性能的32位内核，以及集成了其他多个特色外设，可很好地胜任在无线烟感应用中的挑战！

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全部评论（10）

大飞哥 Lv8. 研究员 2017-12-06

看看
Clarence Lv8. 研究员 2017-12-05

要是这东西便宜一些就很好了
五百年的桥 Lv7. 资深专家 2017-12-05

不错的资源
开哥哥 Lv7. 资深专家 2017-12-05

不错，好东西
用户13564838 Lv3. 高级工程师 2017-12-05

很好

王颖 Lv6. 高级专家 2017-12-04

收藏
MarsSu Lv4. 资深工程师 2017-12-04

好东西，学习学习
AMY Lv3. 高级工程师 2017-12-04

还是不错的，学习一下。。。
冷若冰 Lv7. 资深专家 2017-12-02

好东西
ken2089 Lv4. 资深工程师 2017-12-01

好东西

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