微芯超低功耗MCU為產(chǎn)品進(jìn)一步提高電池壽命
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近日，微芯(Microchip)公司推出的具有多種靈活低功耗休眠模式且工作電流超低的PIC24F“GA3”16位閃存MCU系列產(chǎn)品，具有150 μA/MHz工作電流和6個DMA通道，從而可以以更低的功耗和更大的吞吐量來執(zhí)行程序(例如：在電能表應(yīng)用中，通過DMA通道，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量和無線抄表同時進(jìn)行)(圖1)。該系列芯片進(jìn)一步拓展了超低功耗(XLP)技術(shù)，同時，還增加了支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式。此外，該系列PIC MCU還可利用VBAT，對片上實(shí)時時鐘/日歷(RTCC)進(jìn)行電池備份。憑借這些特性以及集成的LCD驅(qū)動器和其他外設(shè)，PIC24F的“GA3”器件可以實(shí)現(xiàn)更為高效和經(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)類(如安防、有線和無線傳感器及工業(yè)控制)，醫(yī)療類(如便攜式醫(yī)療設(shè)備及診斷設(shè)備)，以及計(jì)量類(如電子儀表、能源監(jiān)測、水/氣/熱表及自動抄表)產(chǎn)品等。
圖1：PIC24F“GA3”16位閃存MCU系列產(chǎn)品框圖
超低功耗技術(shù)持續(xù)發(fā)展
憑借其150 μA/MHz的運(yùn)行電流，眾多的低功耗模式，以及支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式，PIC24F“GA3”MCU可以通過減少應(yīng)用消耗的總功耗，最大限度地延長電池壽命。為了在主電源切斷時讓應(yīng)用的實(shí)時時鐘繼續(xù)運(yùn)行，VBAT引腳可以400 nA進(jìn)行備份供電。此外，從VDD到VBAT電源引腳的轉(zhuǎn)換將會隨VDD的斷電自動發(fā)生。
該系列產(chǎn)品的XLP技術(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)的XLP模式(包括：運(yùn)行、空閑、打盹、休眠以及深度休眠模式)和最新的XLP模式(低電壓休眠和VBAT電池備份模式)。其中，深度休眠模式近乎完全關(guān)斷，可通過外部觸發(fā)喚醒；休眠和空閑模式可選擇性地關(guān)斷外設(shè)和內(nèi)核，以實(shí)現(xiàn)充分降低功耗和快速喚醒。同時，該器件還可實(shí)現(xiàn)靈活的功率和系統(tǒng)監(jiān)視。
此外，該系列是第一批利用VBAT對片上實(shí)時時鐘/日歷進(jìn)行電池備份的PIC MCU。其VBAT引腳可僅以400 nA進(jìn)行備份供電(為了在主電源切斷時，讓應(yīng)用的實(shí)時時鐘繼續(xù)運(yùn)行)。
集成外設(shè)
該器件集成的LCD顯示驅(qū)動器具有8個共驅(qū)動能力，可直接驅(qū)動多達(dá)480段，實(shí)現(xiàn)描述性圖標(biāo)和滾動等信息更為豐富的靈活顯示。該MCU還包括采用恒流源的充電時間測量單元(CTMU)，可用于mTouch容性觸摸傳感，超聲波流量測量(例如：在水/氣表應(yīng)用中，通過測量時間差可測取流量)和許多其他的傳感器。片上12位ADC具有閾值檢測功能，并可配合CTMU一起執(zhí)行休眠時的接近傳感，以進(jìn)一步降低功耗(例如：在電子門鎖應(yīng)用中，通過比較器來打開背光)。
應(yīng)用示例：功率計(jì)
MCU工作電流的降低，有助于實(shí)現(xiàn)10VA IEC的功率預(yù)算，提高功率計(jì)的性能，使其能夠運(yùn)行更為復(fù)雜的代碼，添加通信協(xié)議棧，并實(shí)現(xiàn)更低成本的電源。通過DMA與測量IC進(jìn)行通信，CPU能夠有帶寬運(yùn)行RF通信協(xié)議棧。此外，VBAT還可為實(shí)時時鐘/日歷提供功率備份。
應(yīng)用示例：恒溫器
在恒溫器應(yīng)用中，驅(qū)動LCD有99%的工作時間都可運(yùn)行在低電壓休眠模式下。與其他同類16位MCU相比，這能使功耗降低30%。運(yùn)行模式可進(jìn)一步延長電池壽命，同時，器件還添加了RF或WiFi功能，并且VBAT引腳還可節(jié)省電池的更換時間。
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