0
您好,欢迎来到力源芯城,全场满300元包邮(首单满100包邮)!
热门搜索:STM32F103  |  STM32F030  |  TL431  |  LM317  |  NCP1117

首页  »  方案  »  物联网  »  超低功耗无线 MCU:玩转睡眠模式

方 案

医疗电子
医疗电子
无刷直流电机
无刷直流电机
服务型机器人
服务型机器人
LED 照明
LED 照明
多螺旋桨飞行器
多螺旋桨飞行器
汽车电子
汽车电子
工业及云电源
工业及云电源
物联网
物联网
超低功耗无线 MCU:玩转睡眠模式
分享到:

支持蓝牙低功耗 (LE) 的设计可让设备长时间处于非工作状态,因此,您可能需要选用具有超低功耗睡眠模式的高能效无线微控制器 (MCU),这对于优化整体系统性能至关重要。

 

设计人员应当仔细选择采用蓝牙低功耗技术的 MCU 的规格,确定超低功耗的真正含义。这不是对照数据表确定最低电流消耗值,针对应用寻求最佳解决方案并非易事。睡眠模式(又称低功耗模式或休眠模式)不仅意味着低电流,还需考虑以下几个因素:

 

• 电流消耗
• 唤醒源
• 保留内存
• 唤醒时间
• 能够读取外部传感器

 

电流消耗

 

睡眠模式下电流消耗少当然很好;并且越少越好,但设计人员还必须考虑睡眠模式期间的可用功能。为实现睡眠模式下最低功耗,除了硬件需要单个唤醒源,所有可以关闭的硬件模块均应关闭。通常,通用输入/输出 (GPIO) 唤醒源可提供最低睡眠电流,但将 GPIO 作为唯一的唤醒源是否适合您的应用?如果适合,才能获得最低睡眠电流。

 

唤醒源

 

如果 GPIO 唤醒源不足以满足应用需求,则应深入研究睡眠模式的功能,寻找其他可用的唤醒源。您的应用可能需要同时具有多个唤醒源,例如定时器、模拟比较器或其他子系统事件。然而,在睡眠模式下启用的功能会增加电流消耗,设计人员应当审慎思考,通观全局,而非仅关注数据表中的最低睡眠电流值。

 

保留内存

 

保留内存在睡眠模式下也会消耗大量电流。保留内存并非始终必需,仅在应用有任务调度程序、实时操作系统 (RTOS) 或保持无线连接时为必要选项。需要保留多少内存具体取决于应用需求、无线堆栈和硬件设计。我们可以从硬件设计入手,如果内存电路设计为全部保留或不保留,将会为大量未使用的内存供电。如果粒度太低,比如 1 KB,硬件电源开关的数量就会很多,导致漏电功耗增加。一般而言,实践中常采用 8 KB,这一粒度可满足需求,且复杂性低,漏电较少。无线堆栈应尽量减少保持连接时所需的内存,且应用设计也应限制保留内存量。

 

唤醒时间

 

唤醒时间(从睡眠模式中唤醒所需的时间)与保留内存密切相关。当然,应用必须尽快启动并响应,但唤醒时间也会影响功耗。唤醒时间越短,就可以更快地完成处理工作并再次进入睡眠状态。保留内存能提高唤醒速度,但也会增加睡眠电流。因此,设计人员应理性判断,洞见本质,了解应用的关键细节。

 

最后,除了睡眠和唤醒,睡眠模式还能拥有其他功能吗?大多数无线 MCU 可以在睡眠模式下使用实时时钟 (RTC),有些则提供了更令人兴奋的选项——读取外部传感器!如果您的应用需要监测传感器,并且一直保持睡眠模式,仅在传感器达到阈值时才会唤醒。目前有些无线 MCU 能够满足这种需求。

 

安森美的无线 MCU RSL15支持超低睡眠电流和调制解调器蓝牙应用的配置要求,具备 GPIO 唤醒、睡眠智能感应模式读取传感器等功能,兼具超低功耗和设计灵活性,可满足您的应用需求。图 1 显示 RSL15 的最低睡眠电流仅为 36 nA。

 

 

图 1:RSL15 MCU 数据表

 

硬件和固件系统设计工程师须全面透彻地了解睡眠模式,才能打造出高效的超低功耗无线 MCU,仔细考虑电流消耗、唤醒源、内存保留、唤醒时间和传感器监测功能,为互联设备、智能家居、智能建筑、智能工业、智能城市等应用定制最佳系统设计方案。

 
全资子公司:
地址:湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷大道武大园三路5号
版权所有©2014   武汉力源信息技术股份有限公司

鄂公网安备 42018502002463号

   |   鄂ICP备13001864号-1    |   营业执照