您真的了解睡眠模式對超低功耗無線MCU有多重要嗎?
發布時間:2023-06-30 來源:安森美 責任編輯:wenwei
【導讀】支持藍牙低功耗 (LE) 的設計可讓設備長時間處於非工作狀態,因此,您可能需要選用具有超低功耗睡眠模式的高能效無線微控製器 (MCU),這對於優化整體係統性能至關重要。
設計人員應當仔細選擇采用藍牙低功耗技術的 MCU 的規格,確定超低功耗的真正含義。這不是對照數據表確定最低電流消耗值,針對應用尋求最佳解決方案並非易事。睡眠模式(又稱低功耗模式或休眠模式)不僅意味著低電流,還需考慮以下幾個因素:
● 電流消耗
● 喚醒源
● 保留內存
● 喚醒時間
● 能夠讀取外部傳感器
01 電流消耗
睡(shui)眠(mian)模(mo)式(shi)下(xia)電(dian)流(liu)消(xiao)耗(hao)少(shao)當(dang)然(ran)很(hen)好(hao),並(bing)且(qie)越(yue)少(shao)越(yue)好(hao),但(dan)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)還(hai)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)睡(shui)眠(mian)模(mo)式(shi)期(qi)間(jian)的(de)可(ke)用(yong)功(gong)能(neng)。為(wei)實(shi)現(xian)睡(shui)眠(mian)模(mo)式(shi)下(xia)最(zui)低(di)功(gong)耗(hao),除(chu)了(le)硬(ying)件(jian)需(xu)要(yao)單(dan)個(ge)喚(huan)醒(xing)源(yuan),所(suo)有(you)可(ke)以(yi)關(guan)閉(bi)的(de)硬(ying)件(jian)模(mo)塊(kuai)均(jun)應(ying)關(guan)閉(bi)。通(tong)常(chang),通(tong)用(yong)輸(shu)入(ru)/輸出 (GPIO) 喚醒源可提供最低睡眠電流,但將 GPIO 作為唯一的喚醒源是否適合您的應用?如果適合,才能獲得最低睡眠電流。
02 喚醒源
如果 GPIO huanxingyuanbuzuyimanzuyingyongxuqiu,zeyingshenruyanjiushuimianmoshidegongneng,xunzhaoqitakeyongdehuanxingyuan。nindeyingyongkenengxuyaotongshijuyouduogehuanxingyuan,lirudingshiqi、monibijiaoqihuoqitazixitongshijian。raner,zaishuimianmoshixiaqiyongdegongnenghuizengjiadianliuxiaohao,shejirenyuanyingdangshenshensikao,tongguanquanju,erfeijinguanzhushujubiaozhongdezuidishuimiandianliuzhi。
03 保留內存
保留內存在睡眠模式下也會消耗大量電流。保留內存並非始終必需,僅在應用有任務調度程序、實時操作係統 (RTOS) 或保持無線連接時為必要選項。需要保留多少內存具體取決於應用需求、wuxianduizhanheyingjiansheji。womenkeyicongyingjianshejirushou,ruguoneicundianlushejiweiquanbubaoliuhuobubaoliu,jianghuiweidaliangweishiyongdeneicungongdian。ruguolidutaidi,biru 1 KB,硬件電源開關的數量就會很多,導致漏電功耗增加。一般而言,實踐中常采用 8 KB,這一粒度可滿足需求,且複雜性低,漏電較少。無線堆棧應盡量減少保持連接時所需的內存,且應用設計也應限製保留內存量。
04 喚醒時間
喚醒時間(從睡眠模式中喚醒所需的時間)與(yu)保(bao)留(liu)內(nei)存(cun)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。當(dang)然(ran),應(ying)用(yong)必(bi)須(xu)盡(jin)快(kuai)啟(qi)動(dong)並(bing)響(xiang)應(ying),但(dan)喚(huan)醒(xing)時(shi)間(jian)也(ye)會(hui)影(ying)響(xiang)功(gong)耗(hao)。喚(huan)醒(xing)時(shi)間(jian)越(yue)短(duan),就(jiu)可(ke)以(yi)更(geng)快(kuai)地(di)完(wan)成(cheng)處(chu)理(li)工(gong)作(zuo)並(bing)再(zai)次(ci)進(jin)入(ru)睡(shui)眠(mian)狀(zhuang)態(tai)。保(bao)留(liu)內(nei)存(cun)能(neng)提(ti)高(gao)喚(huan)醒(xing)速(su)度(du),但(dan)也(ye)會(hui)增(zeng)加(jia)睡(shui)眠(mian)電(dian)流(liu)。因(yin)此(ci),設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)應(ying)理(li)性(xing)判(pan)斷(duan),洞(dong)見(jian)本(ben)質(zhi),了(le)解(jie)應(ying)用(yong)的(de)關(guan)鍵(jian)細(xi)節(jie)。
05 讀取外部傳感器
最後,除了睡眠和喚醒,睡眠模式還能擁有其他功能嗎?大多數無線 MCU 可以在睡眠模式下使用實時時鍾 (RTC),有些則提供了更令人興奮的選項——讀取外部傳感器!如果您的應用需要監測傳感器,並且一直保持睡眠模式,僅在傳感器達到閾值時才會喚醒。目前有些無線 MCU 能夠滿足這種需求。
圖 1:RSL15 MCU 數據表
硬件和固件係統設計工程師須全麵透徹地了解睡眠模式,才能打造出高效的超低功耗無線 MCU,仔細考慮電流消耗、喚醒源、內存保留、喚醒時間和傳感器監測功能,為互聯設備、智能家居、智能建築、智能工業、智能城市等應用定製最佳係統設計方案。
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