用于便携式设备的低功耗MCU系统设计方法及应用

文章摘要：手机闪信功能的实现：采用MCUC8051F313和MEMSIC加速度传感器MAX6500；C8051F313接收要显示的信息，并驱动相应的LED；MAX6500检测加速度在X轴和Y轴的分量变化(力的大小和方向)，并送给C8051F313；C8051F313分析MAX6500检测到的加速度信号，对要显示的字符方向实现自动翻转。*手机闪信和计步器对MCU的要求体积要求苛刻：手机对MCU提出的要求极其苛刻，要在尽可能小的尺寸上提供最多的1/0口；C8051F313在5×5mm的封装上提供了25个I/O和模拟输入16个I/O口用来驱动16个LED；2个模拟输入用来采样加速度传感器输出；1个标准2线的控

用于便携式设备的低功耗MCU系统设计方法及应用,标签：电子小制作,http://www.88dzw.com
　　
　　手机闪信功能的实现：采用MCUC8051F313和MEMSIC加速度传感器MAX6500；C8051F313接收要显示的信息，并驱动相应的LED；MAX6500检测加速度在X轴和Y轴的分量变化(力的大小和方向)，并送给C8051F313；C8051F313分析MAX6500检测到的加速度信号，对要显示的字符方向实现自动翻转。

　　*手机闪信和计步器对MCU的要求
　　
　　体积要求苛刻：手机对MCU提出的要求极其苛刻，要在尽可能小的尺寸上提供最多的1/0口；C8051F313在5×5mm的封装上提供了25个I/O和模拟输入16个I/O口用来驱动16个LED；2个模拟输入用来采样加速度传感器输出；1个标准2线的控制器用来与Baseband CPU进行通讯。

　　严格的低功耗设计：在STOP模式下功耗小于1μA；良好的I/O口设计确保待机时I/O对外阻抗很高，在兆欧级以上，有效切断I/O口待机功耗。
　　
　　完善的大批量生产要求：一旦生产，编程数量将非常巨大，具有完善的量产编程方案，快速的手持编程器，无需PC参与，无需操作员熟悉编程方法，具有boot程序，在手机开机时自动加载应用程序，通过C2编程接口进行编程。又具有良好的保密功能。

www.88dzw.com

　　3、单片机(MCU)在低功耗方面的优势。
　　
　　当今面临的问题是，使用者或市场均对单片机(MCU)低功耗有严酷的要求，那么将如何来设计MCU来满足市场？应该说，当今众多厂商的MCU均有在低功耗面的优势，值此仅以Silabs MCU为例作分析说明MCU在低功耗方面的优势。

　　*供电电压低。MCU供电电压为2.0～5.25V。供电电压低可以有效降低整个单片机系统的功耗。

　　*有多种低功耗模式。MCU的低功耗模式有Idle模式和Stop模式。为了更进一步地降低MCU的功耗，提高市场竞争力，从2006年下半年己推出的MCU都将带有Suspend模式。这种模式下的功耗为纳安级。

　　*有多种时钟方案供选择。MCU内置振荡器有高速震荡模式和低速震荡模式可供选择。每种模式下的频率又有多种选择。而且还可以外接振荡器。更重要的是，在MCU运行中，这些时钟模式可以实时切换。这很方便客户进行低功耗控制。例如：在处理数据时，系统运行在高速状态；空闲时运行在低速状态。

　　*高速实时的中断响应。MCU响应中断的时间非常快，一般只需要5个系统时钟周期。中断响应速度快，CPU花费在等待方面的时间少，这可以节省不少的等待功耗。

　　*灵活的I/O设置。MCU的I／0口资源丰富，配置灵活。有三种配置方式：漏极开路、推拉输出和弱上拉方式。用户可以根据实际需要通过相关寄存器的设置来禁止或使能这些方式。其中将端口配置成漏极开路方式是最省电的方式。另外，MCU片上没有用到的其他外设可以通过软件来关闭。总之，根据项目的要求，灵活运用MCU的各种低功耗特性，通过软件的控制，就可以很好地实现低功耗的要求。
　　
　　使用每MIPS功耗来衡量MCU的低功耗性能是相对比较准确。比如执行一个需要10K条指令的任务，甲MCU的工作电流为3mA，速度为10MIPS，则甲MCU需要工作lmS完成该任务，消耗3mA*1ms*Vcc，然后甲MCU就可以进入低功耗模式了。而乙MCU的工作电流为1mA，速度为2MIPS，则乙MCU需要工作5mS完成，这样乙MCU完成该任务的消耗为1mA*5mS*Vcc。电流大但是速度快的MCU可能更省电！4、MCU在低功耗方面的设计方法怎样？
　　
　　一般来说，MCU的运行的速度越高，供电电压越高，功耗也就越高。要降低单片机系统的功耗，就要降低单片机系统的供电电压，降低MCU运行的频率。
　　
　　举例分析说明：客户要做一个无线计时类产品，使用电池做供电电源，要求平均功耗不超过200uA。该产品是间歇工作的：当收到数据时激活，快速处理数据；当空闲时进入休眠状态，来降低功耗，己有不少制造商可达150μA以满兰客户要求。例如，C8051F333型MCU。

　　4.1看一下C8051F333的电气参数就知道了
　　
　　*正常模式，CPU从Flash取指令。
　　
　　IDD(当Vdd=3.6v F=25MHz时)为10.7mA-11.7mA；IDD (当Vdd=3.0v F=25MHz时)为7.mA-8.3mA；IDD (当Vdd=3.6v F=1MHz时)为0.38mA；IDD (当Vdd=3.0v F=80Hz时)为31μA。
　　
　　*Idel模式，CPU停止工作。
　　
I　　DD(当Vdd=3.6v F=25MHz时)为4.mA-5.2mA；IDD (当Vdd=3.0v F=25MHz时)为3.8mA-4.1mA；IDD (当Vdd=3.6v F=1MHz时)为0.2mA；IDD (当Vdd=3.0v F=80Hz时)为16μA。

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页