16位單片機(jī)低功耗，Microchip有妙法

        做單片機(jī)容易，做好單片機(jī)難上加難，其中的一大挑戰(zhàn)是低功耗。

        2012年1月10日，Microchip（微芯公司）發(fā)布了具有低功耗休眠模式和業(yè)界最低工作電流的16位MCU，擴(kuò)展了其XLP PIC MCU產(chǎn)品線。為此，筆者電話采訪了Microchip總部——美國亞利桑那州的先進(jìn)單片機(jī)架構(gòu)部的產(chǎn)品營銷經(jīng)理——崔勇。

        崔勇稱，憑借低工作電流、眾多的低功耗模式，PIC24F“GA3”MCU可以通過減少應(yīng)用消耗的總功耗。其主要采用4類超低功耗技術(shù)：

        *工作電流（動態(tài)功耗）降低，150 uA/MHz，是業(yè)界16位閃存單片機(jī)中，電流消耗最低的。

        *增加了RAM保存----300nA電流，是Microchip新引進(jìn)的一項(xiàng)功能。是介于靜態(tài)功耗中的睡眠與深度睡眠之間的模式，因?yàn)樯疃人邥r，一些數(shù)據(jù)不易被喚醒，而RAM保存既保證了低功耗，又方便數(shù)據(jù)喚醒。這是根據(jù)客戶的市場反饋?zhàn)龀鰜淼?，可以?yīng)用于自動抄表，一天自動抄表只需要2-3次，大部分時間是深睡眠；還有家用血糖儀，用針刺取指血，一天頂多測2-3次。

        *VBAT電池備份和RTCC----400 nA電流。利用VBAT對片上實(shí)時時鐘日歷進(jìn)行電池備份。

        *6路DMA通道----進(jìn)一步降低了CPU負(fù)載。

 

照片 Microchip先進(jìn)單片機(jī)架構(gòu)部 產(chǎn)品營銷經(jīng)理 崔勇

        筆者認(rèn)為，Microchip的PIC24F“GA3”16位閃存MCU系列，不僅擴(kuò)展了其超低功耗（XLP）家族的產(chǎn)品線，而且為單片機(jī)的低功耗樹立了新標(biāo)桿。

應(yīng) 用 案 例

        此外，憑借這些特性，再加上集成的LCD驅(qū)動器和許多其他外設(shè)，PIC24F的“GA3”器件能夠?qū)崿F(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，包括消費(fèi)類（如恒溫器、門鎖和家庭自動化）、工業(yè)（如安防、有線和無線傳感器及工業(yè)控制）、醫(yī)療（如便攜式醫(yī)療設(shè)備及診斷設(shè)備），以及計(jì)量市場（如電子儀表、能源監(jiān)測、氣/水/熱表及自動抄表）等。

        例如，賓館飯店的恒溫器的屏幕較大，在低電流休眠模式下驅(qū)動LCD，在99%的工作時間下，比其他同類16位MCU功耗降低30%，VBAT引腳節(jié)省了電池更換時間。

 

照片 賓館飯店用恒溫器

自有核的優(yōu)勢

        在ARM席卷嵌入式世界的愿景下，世界最大的8位通用單片機(jī)廠商——Microchip為何仍巋然不動，堅(jiān)守自己的PIC單片機(jī)架構(gòu)和繼續(xù)發(fā)展其XLP（超低功耗）技術(shù)？崔勇說，這樣的好處是可控自己的核和產(chǎn)品的演進(jìn)路線，因?yàn)楝F(xiàn)在市場發(fā)展很快，這樣才能為客戶提供更好的性能和降低整個系統(tǒng)的成本，為用戶帶來更大的價(jià)值。同時，ARM單片機(jī)也帶來了產(chǎn)品同質(zhì)化問題，單片機(jī)供應(yīng)商的價(jià)值空間被擠壓了。

        筆者詢問道：Microchip的工藝制程是多少？崔勇對這個問題似乎毫無準(zhǔn)備，估計(jì)最好是1.35微米。但據(jù)筆者所知，一些ARM單片機(jī)（MCU）廠商已經(jīng)在用90nm工藝了。而Microchip的功耗可以更低，可見Microchip在單片機(jī)低功耗方面確實(shí)有很深的挖掘和造詣的。

        筆者2011年11月也問過ARM中國總裁吳雄昂，“有人認(rèn)為用ARM核像吃麥當(dāng)勞等快餐？”吳總不假思索地回答：“ARM核不是快餐，是大米。”那么，一些人想吃面或其他五谷雜糧，咋辦？

        這也許就是各種核能夠存在的道理。

        據(jù)悉，作為通用單片機(jī)供應(yīng)商，Microchip在全球有六七千個客戶。