Kako koristiti dvostruko podešavanje koristeći produženo trajanje baterije

2022/04/08

Autor: Iflowpower –Dobavljač prijenosnih elektrana

Mnogi dizajneri sistema vjeruju da je potrošnja energije koju troši jedan čip manja od dva čipa. Prvobitno je vrlo jednostavno: komunikacija putem čipa troši više energije od jednog čipa, ima više tranzistora na oba čipa, tako da ima više struja curenja kod jednog čipa sa istom funkcijom. Ali tehnologija potrošnje energije dala je ovu vrstu tradicionalnog gledišta.

Dizajneri DSP-a integrišu više funkcija, kao što su akceleratori, komunikacioni moduli i mrežne periferije u DSP čip, čineći čip korisnijim za inženjere. Ali ovaj moćniji čip će potrošiti više energije od ovog zadatka u izvršavanju jednostavnih zadataka upravljanja ili nadzora u kući. U mnogim slučajevima, dizajner ne može samo omogućiti funkcije potrebne u DSP čipu.

U nekim upotrebama, mikrokontroler (MCU) može obavljati isti zadatak nadzora sistema i trošiti manje energije od DSP-a. Dakle, moguća je i arhitektura dvostrukog čipa: DSP i MCU. Stoga, koristite DSP male snage kao glavno rješenje, drugi MCU male snage kao sistemski monitor, može produžiti vijek trajanja baterije koju troši jedan DSP da izvrši isti zadatak.

Kako bi pomogli u uštedi energije, inženjeri bi trebali uzeti u obzir sljedeće faktore pri odabiru DSP-a: tražiti memoriju na čipu većeg kapaciteta. DSP uvijek troši više energije kada pristupa vanjskoj memoriji čipa. Eksterni DRAM pohranjuje konstantnu potrošnju energije, koja troši električnu energiju baterije.

Odaberite DSP koji se može pokrenuti i zatvoriti periferne uređaje. Neki DSP-ovi mogu automatski da se isključe na neaktivnim periferijama na čipu, što obezbeđuje različite oblasti kontrole i potrošnje energije. Odaberite DSP koji omogućava različita stanja pripravnosti na različitim nivoima snage.

Višestruko napajanje štedi više potrošnje energije. Odaberite DSP za razvojni softver koji optimizuje potrošnju energije i smanjuje potrošnju energije. Alat bi trebao omogućiti programerima da lako mijenjaju napon i frekvenciju čipa, upravljaju statusom napajanja, pomažu im da procijene i razlože informacije o potrošnji energije.

MCU troši manje struje u nekim MCU u nekim upotrebama, poluprovodnički proces male snage smanjuje struju curenja tranzistora kako bi pomogao dizajnerima čipova da optimiziraju rad male snage. Nažalost, niska potrošnja energije će ograničiti performanse MCU-a. Na primjer, TEXASINSTRUMENTSMSP430MCU troši 500NA struje u standby modu, maksimalna frekvencija takta je 16MHz.

Maksimalna frekvencija takta koja radi u TMS320C5506DSP je 108MHz, troši 10 u standby modu.µA struja. Ovo izjavljuje da troši 20 puta veću potrošnju od MSP430.

Od razvoja prošlosti, interna MCU periferija je kontrolisana softverom, koji se može navesti da bi se održao status CPU-a. Ali nova disk jedinica za prekide (Interrupt-Driven) je periferna za manje softvera, omogućava MCU-u da zadrži stanje pripravnosti većinu vremena. Uzmimo hardver internog modula (ADC) kao primjer, on automatski skenira ulazni kanal, pokreće konverziju i izvršava DMA prijenos kako bi riješio zadatak uzorkovanja primljenih podataka.

Kao rezultat toga, ADC radi gotovo spontano. CPU koristi vrlo malo vremena za svoju uslugu napajanja, a MCU štedi potrošnju energije. Zahtjevi za napajanjem sa višestrukim smanjenjem takta Dizajn MCU sistema takta također može pomoći u smanjenju potrošnje energije.

Dijagram strujnog kola na slici 1 prikazuje dva sata koja rade pomoću jednog kristala. MCU obično koristi kristal od 32 kHz, ali ne mora nužno da generiše signale unutrašnjeg takta, sistemskog takta (MCLK) i sekundarnog takta (ACLK). Obično kristali generišu samo ACLK signale.

Ekstrakcija male snage MCU-a koristeći pomoćni sat od 32 kHz koji istovremeno pokreće MCU sat realnog vremena, digitalni kontrolni oscilator velike brzine (DCO) generiše signal sistemskog takta za CPU i periferne uređaje velike brzine. DCO može generirati signale takta na nekoliko načina, svaki s različitim performansama i karakteristikama potrošnje energije. Od niske do visoke potrošnje energije, ovi režimi takta imaju oscilatore ultra male snage (VLO), kristale od 3 kHz do DCO.

Kako bi smanjio potrošnju energije, dizajner koristi najniži takt (VLO ili 32kHz kristal) u stanju mirovanja, a ostvaruje visokofrekventnu DCO kada koristi aktivnost koja se koristi za CPU. DCO može biti manji od 1µVrijeme S-ovog vremena ulazi u aktivno stanje i potpuno je stabilno. Ova instant omogućena mogućnost štedi vrijeme i potrošnju energije.

Imajte na umu da će korištenje niskofrekventnih satova male snage u rezoluciji aktivnosti potrošiti više energije nego prelazak na brže taktove. U režimu sa većom potrošnjom energije, vrijeme niske frekvencije zvoni da CPU troši više vremena na određeni zadatak. Osim što koristi potrošnju energije koja štedi sat male brzine na određenim perifernim uređajima, MSP430MCU također isporučuje oscilatore ultra male snage za generiranje ACLK signala.

U svom stanju pripravnosti (LPM3), MSP430MCU obično troši manje od 1 u ACLK radu i svim stanjima omogućenih prekida.µA struja. Zbog toga MCU-ovi male snage troše manje energije od DSP-a tokom punjenja sata u realnom vremenu ili upravljačke baterije.

Štaviše, misiju na MCU također može osloboditi DSP kako bi je učinio izvršnom za zadatke rješavanja signala. Rezultati uštede energije Inženjeri mogu vidjeti dizajn s dvostrukim zahtjevima kako bi postigli odlične rezultate. Zamislite sistem koji se oslanja na high-end DSP za rješavanje zadataka nadzora.

Ovo rješenje će uskoro koristiti 2.500 mAh nikl-hidrogen AA bateriju. Ako je ujednačena potrošnja struje 10 mA, dvije serije baterija će se istrošiti u roku od 10,5 dana.

Dual Split Koristite za smanjenje struje na 1mA, tako da se baterija produži na 120 dana. MCU u sistemu dvostrukog rješenja je da smanji potrošnju energije, neke funkcije sistema ili nadzora koje se mogu riješiti uključuju: Održavanje sata u realnom vremenu Sortiranje napajanja Značaj napajanja i resetiranje tastature ili upravljanja ljudskim sučeljem Upravljanje baterijom Kontrola zaslona DSP Snaga Mnogi DSP-ovi Mnoštvo naponske šine napajanja se primjenjuju u fiksnom redoslijedu kako bi se osigurao normalan rad u DSP-u i periferiji. Obično se ove staze istovremeno napajaju jezgrom (CPU) i DDR memorijom i I/O uređajima.

Iako namjenski uređaji mogu primijeniti napon na DSP čip fiksnim redoslijedom, on ne može obavljati druge funkcije. Manji MCU-ovi male snage mogu se sortirati i nadzirati za napon napajanja, te obavljati zadatke kontrole snage (slika 2). U tom slučaju softver pokreće tri kruga regulatora napajanja odgovarajućim redoslijedom.

MCU koristi svoj interni ADC za testiranje odgovarajućeg napona na odgovarajućim šinama napajanja. Kada cjelokupno kolo ne želi DSP čip, MCU može zatvoriti regulator da zatvori DSP. U stvari, MCU može komunicirati sa oscilatorom kontroliranim pritiskom kako bi kontrolirao napon i frekvenciju DSP-a, ili taktnu frekvenciju PLL komunikacijskog upravljačkog DSP-a.

Stoga, kada DSP završi gust računski zadatak, MCU podesivi sat pretvara DSP u stanje pripravnosti kako bi uštedio potrošnju energije. Dvosmjerno praćenje MCU testira DSP da bi se razumjelo njegovo zauzeto stanje. U ovom načinu rada, MCU radi kao pametni kontroler.

S druge strane, DSP može čitati i pisati MCU. Dakle, DSP se može koristiti prema upotrebi, obavijestite MCU da smanji ili poboljša DSP takt. Koristeći MCU za obavljanje drugih zadataka koje DSP-ovi obično postižu u jednom sistemu rješenja, dizajneri također mogu dobiti više koristi.

Na primjer, kada rješava rad tipkovnice, MCU troši manje energije od DSP-a. MCU samo šalje signal prekida DSP-u nakon testiranja djelovanja tipke ili otpuštanja tipke. Na ovaj način pomaže se prekomjerna potrošnja struje uzrokovana udarcem, ova situacija se često pojavljuje kod neke ručne opreme.

Kako bi dodatno rasteretio DSP čip, MCU može isporučiti: upravljačko kolo standardne SPI, UART i I2C portove za radiofrekventnu komunikaciju periferno sučelje kolo za upravljanje baterijom univerzalne I/O portove navedene na gore i prethodnom Svaki periferni uređaj , MCU se može automatski pokrenuti iz načina rada male snage. Stoga, MCU ne nastavlja da ispituje periferne uređaje kako bi odredio koji će služiti, niti maksimalnu potrošnju energije za obavljanje zadatka. Periferni uređaji će se pokrenuti.

Svaki milivat s malom potrošnjom energije je vrlo dragocjen. Konačno, dizajneri se ne zasnivaju na sveobuhvatnim razmatranjima između proračuna, mjerenja i funkcija i pokretanja DSP-a ili MCU-a, i koriste jednu ili dvije Sature u upotrebi.

KONTAKTIRAJ NAS
Samo nam recite svoje zahtjeve, možemo učiniti više nego što možete zamisliti.
Pošaljite upit
Chat with Us

Pošaljite upit

Odaberite drugi jezik
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Trenutni jezik:Bosanski