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開(kāi)發(fā)工具調(diào)整 MCU 的功耗

1879412 2022-11-28 | pdf | 174.94KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

一方面將構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的許多設(shè)備聯(lián)系在一起：對(duì)低能耗的要求。解決這一需求需要在整體戰(zhàn)略中進(jìn)行多個(gè)層面的優(yōu)化。一個(gè)成功的設(shè)計(jì)不僅需要選擇低功耗組件，還需要使用軟件讓這些組件以最有效的方式協(xié)同工作，從而獲得可用的電池容量。即使是硬件和軟件實(shí)施的細(xì)微變化也會(huì)對(duì)整體能源使用產(chǎn)生巨大影響。一方面將構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的許多設(shè)備聯(lián)系在一起：對(duì)低能耗的要求。解決這一需求需要在整體戰(zhàn)略中進(jìn)行多個(gè)層面的優(yōu)化。一個(gè)成功的設(shè)計(jì)不僅需要選擇低功耗組件，還需要使用軟件讓這些組件以最有效的方式協(xié)同工作，從而獲得可用的電池容量。即使是硬件和軟件實(shí)施的細(xì)微變化也會(huì)對(duì)整體能源使用產(chǎn)生巨大影響。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的核心是專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)高能效而設(shè)計(jì)的微控制器 (MCU)。典型的低能耗 MCU 包括一系列智能外設(shè)，這些外設(shè)代表核心處理器控制 I/O 和基本系統(tǒng)功能。串行端口 (UART) 通常能夠自主發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而在處理器內(nèi)核上運(yùn)行的軟件只需要在數(shù)據(jù)接收完成后從適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)傳輸字節(jié)。借助Silicon Labs的大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的核心是專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)高能效而設(shè)計(jì)的微控制器 (MCU)。典型的低能耗 MCU 包括一系列智能外設(shè)，這些外設(shè)代表核心處理器控制 I/O 和基本系統(tǒng)功能。串行端口 (UART) 通常能夠自主發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而在處理器內(nèi)核上運(yùn)行的軟件只需要在數(shù)據(jù)接收完成后從適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)傳輸字節(jié)。借助Silicon Labs的Gecko EFM32Gecko EFM32系列 MCU等設(shè)備上可用的鏈接 DMA 傳輸，甚至可以最大限度地減少交互。在這種情況下，處理器內(nèi)核只需要在接收到整個(gè)消息后喚醒并檢查內(nèi)存的內(nèi)容。系列 MCU等設(shè)備上可用的鏈接 DMA 傳輸，甚至可以最大限度地減少交互。在這種情況下，處理器內(nèi)核只需要在接收到整個(gè)消息后喚醒并檢查內(nèi)存的內(nèi)容。通過(guò)允許外設(shè)管理 I/O，MCU 可以在大部分時(shí)間處于睡眠模式，此時(shí) MCU 的許多部分將關(guān)閉并且不消耗電力。占空比是處于活動(dòng)模式的時(shí)間與睡眠時(shí)間的比率。低占空比對(duì)于電池供電的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用很重要，因?yàn)樗吣Ｊ絻H消耗微安，而活動(dòng)模式通常消耗幾個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)允許外設(shè)管理 I/O，MCU 可以在大部分時(shí)間處于睡眠模式，此時(shí) MCU 的許多部分將關(guān)閉并且不消耗電力。占空比是處于活動(dòng)模式的時(shí)間與睡眠時(shí)間的比率。低占空比對(duì)于電池供電的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用很重要，因?yàn)樗吣Ｊ絻H消耗微安，而活動(dòng)模式通常消耗幾個(gè)數(shù)量級(jí)。低占空比允許處理器內(nèi)核在大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，僅在必要時(shí)醒來(lái)收集數(shù)據(jù)或進(jìn)行通信。實(shí)施低占空比策略的關(guān)鍵是了解軟件如何與硬件交互。需要識(shí)別導(dǎo)致 MCU 喚醒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的功能，然后在可能的情況下進(jìn)行替換或重寫(xiě)。傳統(tǒng)上，這很難在開(kāi)發(fā)階段的早期實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@種識(shí)別依賴(lài)于成品硬件進(jìn)行測(cè)試。低占空比允許處理器內(nèi)核在大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，僅在必要時(shí)醒來(lái)收集數(shù)據(jù)或進(jìn)行通信。實(shí)施低占空比策略的關(guān)鍵是了解軟件如何與硬件交互。需要識(shí)別導(dǎo)致 MCU 喚醒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的功能，然后在可能的情況下進(jìn)行替換或重寫(xiě)。傳統(tǒng)上，這很難在開(kāi)發(fā)階段的早期實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@種識(shí)別依賴(lài)于成品硬件進(jìn)行測(cè)試。Pearl Gecko 入門(mén)套件