在設(shè)計任何類型的應(yīng)用程序時,功耗都是一個關(guān)鍵因素。無線傳感器、汽車、家用電器和醫(yī)療設(shè)備等嵌入式電子系統(tǒng)的主要設(shè)計限制是功耗。由于許多應(yīng)用程序是電池供電的,或者是更廣泛系統(tǒng)的一部分,因此通常需要為每個組件編制電源預(yù)算。在嵌入式開發(fā)中,在最小化嵌入式系統(tǒng)功耗時,無論系統(tǒng)如何供電,在初始階段實施正確的設(shè)計策略都至關(guān)重要。
現(xiàn)在,我們已經(jīng)討論了嵌入式系統(tǒng)中功耗的重要性,讓我們討論一下我們的8位微控制器(MCU)如何降低操作功率。8位MCU具有簡化的架構(gòu),這導(dǎo)致了更低的功耗,同時也提供了充足的模擬性能。為了縮小我們的關(guān)注點,讓我們來談?wù)勈褂?/span>PIC16F17146系列降低模擬嵌入式設(shè)計中的功耗。當(dāng)今許多嵌入式設(shè)計都是模擬系統(tǒng)。無論它們是否包含傳感器、放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器或任何其他模擬模塊,它們通常設(shè)計為電池供電,以方便日常電器中的消費者。電池壽命對設(shè)計者來說是一個挑戰(zhàn),因為模擬信號必須數(shù)字化和處理,這對于電池供電的應(yīng)用來說并不理想。
PIC?和AVR?設(shè)備的核心獨立外圍設(shè)備(CIP)
使用PIC16F17146系列MCU,許多模擬設(shè)計可以克服功耗困境。PIC?和AVR?設(shè)備上提供了各種核心獨立外設(shè)(CIP)。CIP是一種可以獨立于中央處理單元(CPU)運行的專用硬件。由于PIC和AVR設(shè)備上存在大量CIPs,這些CIPs可用于卸載CPU的其他任務(wù),同時實現(xiàn)傳感器接口、波形控制、計時/測量等。因此,在嵌入式開發(fā)中,系統(tǒng)可以在低功耗模式下運行,從而降低設(shè)計的總體功耗。
帶計算外設(shè)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADCC)
我們的帶計算的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADCC)是我們提供節(jié)能機(jī)會的模擬外設(shè)之一。CPU有多種節(jié)能模式可用于降低總體功耗。PIC16F17146系列MCU提供的節(jié)能功能之一是SLEEP模式,在該模式下,大部分MCU關(guān)閉,消耗更少的功率并降低ADC轉(zhuǎn)換期間的測量噪聲。ADCC有一個特殊的振蕩器,使硬件能夠在睡眠模式下工作。當(dāng)喚醒觸發(fā)被激活時,CPU將在不久后恢復(fù)。
PIC16F17146系列MCU提供的其他節(jié)能模式包括空閑模式和打盹模式,在空閑模式下,當(dāng)外設(shè)運行時,CPU停止所有其他操作,在打盹模式下,CPU以減少的指令時鐘運行。
MCU上的另一個功能稱為外圍模塊禁用(PMD)。即使未啟用,未使用的外圍設(shè)備也會消耗少量寄生功率。通過啟用PMD,用戶可以啟用或禁用任何未使用的外圍設(shè)備。通過禁用這些外圍設(shè)備,MCU在其可能的最低功耗狀態(tài)下運行,從而降低其總功耗。
在嵌入式開發(fā)中,PIC16F17146系列MCU以及其他Microchip 8位MCU為用戶提供了許多優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)功耗的選項。如需了解更多信息,并了解如何在下一個設(shè)計中實現(xiàn)低功耗,請務(wù)必查看MPLAB?Discover,它是眾多項目(包括眾多低功耗應(yīng)用程序)的所在地。