【应用】32位MCU EFM32成功应用在无线耳机Split，五种能量模式实现更低能耗
很多人都喜欢听音乐，耳机不断更新换代，发展迅速，但是让人烦恼的耳机线却一直没办法摆脱，而即使现在有了蓝牙耳机，将耳机进行蓝牙配对也很麻烦也不方便。
位于美国佛罗里达的初创公司Greenwing Audio推出了一款无线耳机Split，这是一款单独分离出来的入耳式耳机，采用内置存储，两个耳机完全独立分离，没有任何耳机线的束缚，让你自由自在的享受音乐。Split不需要连接其他设备就可以独立播放音乐，这不光避免了通过蓝牙与其他设备配对的麻烦，还可以避免接触辐射。
图1 Split无线耳机
Greenwing Audio的联合创始人Marco Scandurra说“我在走路，上下班，锻炼时都会听音乐，各个年龄段的人都这样做。当我不需要耳机线，也不需要频繁的蓝牙配对，更不需要按下按钮或低头来选择触摸屏上的歌曲时，就这样在没有任何东西的情况下听音乐是多么好的一件事，这对年轻人或爱运动的人特别有吸引力。”
Split耳机有三轴加速度计用来检测牙齿咬合点击。当用户咬一次时，Split可以检测出具有明显特征的振动，然后跳过音轨。其设计优势在于具有高度集成的ARM处理器以及用于信号调理的板载模拟外设，其中模拟外设用于管理加速度计输出并区分声波形式。当用户双咬时，处理器会增加音量。可以选择多个预设音量来实现你喜欢的收听音量。用户也可以在唱歌或者说话时听音乐，但是当吃东西时，需要通过轻轻敲击一个耳机来锁定用户界面。锁定界面后，可以在背景音乐播放期间执行任何操作，而Split不会更改曲目或音量。如果想解锁，只需再次点按耳机即可。
由于SILICON LABS的EFM32芯片体积小，封装尺寸小至 4 mm x 4 mm，功耗最低，运行模式下的功耗低至 150 μA/MHz，实时计数器运行低至 1μA，所以Split选其作为微控制器。在耳机回放期间，EFM32仅消耗几毫安，Split耳机使用的大部分功率来自DAC和放大器，而不是微控制器。EFM32有五种低功耗模式，可以使用EFM32 MCU切换到不同的能量模式来优化功耗。
图 2 Split耳机的电路背面显示：1. 闪存部分 2. 具有集成的模拟外设和高速运算放大器EFM32 ARM处理器
EFM32 Tiny Gecko 32 位微控制器特点
Silicon Labs 节能型 Tiny Gecko MCU 封装尺寸小至 4 mm x 4 mm，运行模式下的功耗低至 150 μA/MHz，实时计数器运行低至 1μA。EFM32™ Tiny Gecko 32 位微控制器常用于能耗敏感型应用，具有低功耗的优势，例如欠压、完全 RAM 和寄存器保留。
• 32 MHz ARM Cortex-M3 CPU
• 高达32kB的闪存和4kB RAM内存
• 多达 56 个 GPIO，驱动强度为 20 mA
• 具有 128/256 位加密/解密的硬件 AES
• 具有高达 16 Mbps 的 UART 和 SPI 模式的 USART
• 适用于自主运行的周边反射系统
• 独特的 LESENSE – 低能耗传感器接口
• 灵活的能耗管理系统，5个不同能耗模式
•20nA关闭模式（RTC为0.4µA）
•0.6µA的停止模式，包括加电复位、欠压/掉电检测、RAM和CPU保持
•1.0µA的深度睡眠模式、包括具有32.768kHz振荡器的RTC、加电复位、欠压探测器、RAM和CPU保持
•51µA/MHz的睡眠模式
•150µA/MHz的运行模式，代码在闪存中执行
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