中心議題：

• 能源敏感應用設計

解決方案：

• 靈活的斷電狀態下的擴展套件形式
• 應用EFM32的開發工具包及其能源監控係統

能(neng)源(yuan)敏(min)感(gan)應(ying)用(yong)需(xu)在(zai)一(yi)節(jie)單(dan)電(dian)池(chi)上(shang)運(yun)行(xing)多(duo)年(nian)。其(qi)應(ying)用(yong)包(bao)括(kuo)能(neng)源(yuan)的(de)計(ji)量(liang)和(he)安(an)全(quan)的(de)建(jian)立(li)

，例(li)如(ru)用(yong)於(yu)無(wu)需(xu)外(wai)部(bu)電(dian)源(yuan)和(he)操(cao)作(zuo)員(yuan)幹(gan)預(yu)就(jiu)能(neng)運(yun)作(zuo)的(de)情(qing)形(xing)下(xia), 或用於因無法獲取d電池和成本的原因不可能更換電池的情況下。

3V鋰/二氧化錳CR2032鈕扣電池通常用於此類情形。當實際運行降到2V及一個5.6kΩ負載時，這些電池就會提供標準的230mH容量
，等同於0.5毫安的充電電流
，這意味著電池有約400小時的壽命。雖然紐扣電池指定的自放電率隻有0.25μA，卻顯示出超過20年的保存限期。

所以能源敏感設備設計師的目標是

，盡可能保持接近0.25μA的平均需求，使有源設備的壽命能達到幾十年！

設計通常會圍繞一個低功耗微控製器和可能的超長電池壽命進行，因為MCU會在睡眠模式中花去大部分時間。它自己的小占空因素是不夠的
，MCU操作的每個方麵都需要優化, 需要使用最低數量的功率。要使電池壽命最長隻能通過對充電器方麵的考慮來實現 - 電流產品和時間 - 這是最重要的。

到目前為止
，8位（或16位）MCU已應用於能源敏感
，因為它們的內核小，門較少, 產生的靜電或泄漏電流少，但今天的許多應用需要比8位或16位內核更強大的處理能力。

當人們將低功率這條信息銘記於心時
，他們一直假定32位內核使用的電流在其節電模式下一定是太高了。隨著全套低功率設計技術在今天的IC設計師中的盛行，人們才知道32位ARM內核提供等同於或優於於8位內核的許多低功率‘睡眠’模式其實是可能實現的。

當然，32位處理器具有的更高的處理性能可使MCU完成任務的時間更快，這樣它花在低功率模式中的時間更多

，最終會把平均功耗降低更多。

Energy Micro生產的基於ARM ® Cortex™- M3的EFM32 Gecko微控製器是專門為能源敏感的應用而設計的，它消耗的能源隻是8位、16位或32位解決方案所需能源的四分之一。 這裏還有更多的介紹
，區分這些新設備的創新功能包括：能源模式的選擇

、先進的能源監控、低功率外圍設備和一個“外圍設備反射係統。

要優化最低耗用功率的MCU睡眠狀態功耗需要整體的設計方法。和內核一樣，MCU裏的其它小塊在設備待機時會繼續吸引電流。在幾乎所有情況下
，交替換位都適用; 睡眠狀態越深，就越多外圍設備的功能被完全切斷
，讓芯片準備好實施處理任務的喚醒時間越長。

由於應用的差別很大，MCU設(she)計(ji)師(shi)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)靈(ling)活(huo)的(de)斷(duan)電(dian)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)擴(kuo)展(zhan)套(tao)件(jian)形(xing)式(shi)就(jiu)顯(xian)得(de)很(hen)重(zhong)要(yao)了(le)，這(zhe)樣(yang)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)就(jiu)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)進(jin)行(xing)待(dai)機(ji)功(gong)率(lv)和(he)響(xiang)應(ying)能(neng)力(li)的(de)交(jiao)替(ti)換(huan)位(wei)。

EFM32為設計師提供了5種不同的和分級的能源模式，幫助減少能源消耗：EM0運行（180μA/MHz）
，EM1睡眠（45μA/MHz），EM2深度睡眠（0.9μA）
，EM3停止（0.6μA的）和EM4關閉（20nA）。在反應方麵，喚醒時間從EM1，EM2到EM3模式僅需2μs。 為了幫助設計師最好地使用這些能源模式
，EFM32的de開kai發fa工gong具ju包bao還hai配pei備bei了le一yi個ge先xian進jin的de能neng源yuan監jian控kong係xi統tong
，這zhe個ge設she施shi會hui不bu斷duan測ce量liang功gong率lv軌gui上shang的de電dian流liu。這zhe種zhong測ce量liang方fang法fa被bei集ji成cheng以yi準zhun確que地di描miao繪hui用yong了le一yi段duan時shi間jian的de功gong率lv
，使shi實shi際ji生sheng活huo中zhong的de使shi用yong例li子zi被bei優you化hua用yong於yu低di功gong率lv運yun行xing。
在限製功率中, 集成當然是一個很重要的因素。Gecko MCU形成了有最少外部元件的係統基礎，由於全套低功耗線路板外圍設備包括：一個8通道，在全分辨率下采用200 µA 的12位ADC和1 Msamples/sec的轉換率和隻用900nA的4x40部分LCD控製器。

盡管有高效的32位處理器內核的存在，有許多應用功能並不要求它具有全套處理能力，如果在待機時，即使是最節能的內核也會使用較少的電源！因此EFM32有一個互連結構稱為外圍設備反射係統
，它使外圍設備與外圍設備之間對話而沒有來自ARM內核的任何幹擾。節能的微控製器能將功率需求減少到盡可能少，能源敏感的應用會尊重他們的冠名權。