Cumu aduprà a doppia configurazione cù a vita di a bateria estesa

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Parechji disinfettori di sistema crede chì u cunsumu di energia cunsumata da u chip unicu hè menu di i dui chips. Originariamente, hè assai simplice: a cumunicazione di chip consuma più cunsumu d&39;energia chè un unicu chip, ci sò più transistori nantu à i dui chip, cusì ci sò più correnti di fuga cù un chip unicu cù a listessa funzione. Ma a tecnulugia di cunsumu di energia hà datu stu tipu di puntu di vista tradiziunale.

I diseggiani DSP integranu più funzioni, cum&39;è acceleratori, moduli di cumunicazione è periferiche di rete à u chip DSP, facendu u chip più utile à l&39;ingegneri. Ma stu chip più putente cunsumerà più cunsumu d&39;energia ch&39;è questu compitu in cumpiendu semplici attività di gestione o di monitoraghju in casa. In parechji casi, u designer ùn pò micca solu attivà e funzioni richieste in u chip DSP.

In certi usi, u microcontroller (MCU) pò fà u listessu compitu di monitoraghju di u sistema, è cunsumà menu cunsumu d&39;energia cà DSP. Dunque, l&39;architettura di u doppiu chip: DSP è MCU sò ancu pussibuli. Dunque, aduprate un DSP di bassa putenza cum&39;è una soluzione principale, un altru MCU di bassa putenza cum&39;è un monitor di sistema, pò allargà a vita di a bateria cunsumata da u DSP unicu per compie u listessu compitu.

Per aiutà à salvà u putere, l&39;ingegneri anu da cunsiderà i seguenti fatturi quandu sceglienu DSP: cercate una memoria di capacità più grande in chip. DSP cunsuma sempre più cunsumu di energia quandu accede à a memoria esterna di chip. A DRAM esterna immagazzina un cunsumu di energia constante, chì cunsuma l&39;energia elettrica di a batteria.

Selezziunate un DSP chì pò esse cuminciatu è periferichi chjusi. Certi DSP ponu spegne automaticamente i periferichi inattivi in ​​chip, chì furnisce una varietà di pruvince di cuntrollu è cunsumu di energia. Sceglite un DSP chì permette una varietà di stati di standby à diversi livelli di putenza.

L&39;alimentazione multiplu risparmia più cunsumu d&39;energia. Sceglite DSP per u software di sviluppu chì ottimisimu u cunsumu di energia è riduce u cunsumu di energia. L&39;uttellu deve fà chì i sviluppatori cambienu facilmente a tensione è a frequenza di u chip, gestisce u statutu di l&39;energia, aiutanu à valutà è decompone l&39;infurmazioni di cunsumu di energia.

MCU cunsuma menu corrente in certi MCU in certi usi, u prucessu di semiconductor di bassa putenza riduce a corrente di fuga di transistor per aiutà i disegnatori di chip à ottimisà u funziunamentu di bassa putenza. Sfortunatamente, un bassu cunsumu d&39;energia limiterà a prestazione MCU. Per esempiu, un TEXASINSTRUMENTSMSP430MCU cunsuma 500NA currente in modalità standby, a frequenza massima di clock hè 16MHz.

A frequenza massima di clock in TMS320C5506DSP hè 108MHz, cunsuma 10 in modalità standbyµUn currente. Questu dichjara chì cunsuma 20 volte più altu ch&39;è u MSP430.

Da u sviluppu di u passatu, u perifericu MCU internu hè statu cuntrullatu da u software, chì hè statutable per mantene u statutu di u CPU. Ma a nova unità di interruzzione (Interrupt-Driven) hè periferica per menu software overhead, permette à MCU di mantene u modalità standby in a maiò parte di u tempu. Pigliate l&39;hardware di cunvertitore di modulu internu (ADC) cum&39;è un esempiu, scansa automaticamente u canali di input, attivate a cunversione, è eseguisce a trasmissione DMA per risolve u compitu di campionamentu di dati ricevuti.

In u risultatu, l&39;ADC hè quasi spontaneamente in funzione. U CPU usa solu pocu tempu per u so serviziu di furnimentu, è u MCU salva u cunsumu di energia. Requisiti multipli di putenza di riduzzione di u clock U disignu di u sistema di clock MCU pò ancu aiutà à riduce u cunsumu di energia.

U diagramma di circuitu in a Figura 1 mostra dui orologi chì operanu da un unicu cristallu. U MCU generalmente usa un cristallu 32kHz, ma ùn genera micca necessariamente signali di clock interni, clock di sistema (MCLK) è signali di clock secundariu (ACLK). Di genere, i cristalli generanu solu signali ACLK.

L&39;estrazione di bassa putenza di MCU utilizendu un clock ausiliariu di 32 kHz chì guida simultaneamente l&39;orologio MCU in tempu reale, l&39;oscillatore di cuntrollu digitale d&39;alta velocità (DCO) genera un signalu di clock di sistema per CPU è periferiche d&39;alta velocità. DCO pò generà signali di clock in parechje manere, ognuna cù caratteristiche di rendiment è cunsumu d&39;energia diverse. Da u cunsumu d&39;energia bassu à altu, sti modi di clock anu oscillatori ultra low power (VLO), cristalli 3kHz à DCO.

Per riduce u cunsumu di energia, u designer usa l&39;orologio più bassu (VLO o cristallo 32kHz) in modu inattivu, è rializeghja DCO d&39;alta frequenza quandu usa l&39;attività per esse aduprata à CPU. DCO pò esse menu di 1µU tempu di u tempu di S entra in u statu attivu è hè cumplettamente stabile. Questa capacità attivata istantaneamente risparmia u tempu è u cunsumu di energia.

Innota chì l&39;usu di orologi di bassa frequenza di bassa putenza in a risoluzione di l&39;attività cunsumerà più cunsumu di energia cà di cambià à orologi più veloci. In u modu di cunsumu di energia più altu, u tempu di freccia bassa campana u CPU passa più tempu nantu à un compitu specificu. In più di utilizà u cunsumu d&39;energia di risparmiu di clock à bassa velocità in certi periferichi, u MSP430MCU furnisce ancu oscillatori di putenza ultra-bassa per generà un signalu ACLK.

Sottu u so modu di alimentazione standby (LPM3), MSP430MCU generalmente cunsuma menu di 1 in l&39;operazione ACLK è tutti i stati attivati ​​per interruzzione.µUn currente. Dunque, i MCU di bassa putenza cunsumanu menu energia cà DSP durante l&39;orologio in tempu reale o a carica di a batteria di gestione.

Inoltre, a missione à u MCU pò ancu esse liberata da u DSP per rende eseguibile per signalà e funzioni di risoluzione. L&39;ingegneri di i risultati di risparmiu di cunsumu di energia ponu vede u disignu à doppia dumanda per ottene risultati eccellenti. Imagine un sistema chì si basa in DSP high-end per risolve i travaglii di monitoraghju.

Questa suluzione prestu aduprà una batteria AA di nichel-idrogenu 2,500mAh. Se u cunsumu di corrente uniforme hè 10mA, e duie batterie di serie seranu esaurite in 10,5 ghjorni.

Dual Split Use per riduce u currente à 1mA, cusì chì a bateria hè allargata à 120 ghjorni. U MCU in u sistema di doppia suluzione hè di riduce u cunsumu di energia, alcune funzioni di sistema o di monitoraghju chì ponu esse risolte includenu: Mantenimentu di l&39;orologio in tempu reale Sort Power Signification and Reset Keyboard or Human Interface Management Battery Control Display Control DSP Power Molti DSP Una pluralità di rails di putenza di l&39;alimentazione sò applicati in un ordine fissu per assicurà u travagliu normale in DSP è periferiche. Di genere, queste tracce alimentate simultaneamente da core (CPU) è memoria DDR è dispositivi I / O.

Ancu se i dispositi dedicati ponu applicà una tensione à u chip DSP per ordine fissu, ùn pò micca fà altre funzioni. I MCU di bassa putenza più chjuchi ponu esse classificati è monitorati per a tensione di l&39;alimentazione, è eseguite funzioni di cuntrollu di energia (Figura 2). In questu casu, u software principia trè circuiti di regulatori di alimentazione in un ordine adattatu.

U MCU usa u so ADC internu per pruvà a tensione appropritata quandu i rispettivi rails di putenza. Quandu u circuitu tutale ùn vole micca un chip DSP, u MCU pò aghjunghje u regulatore per chjude u DSP. In fatti, u MCU pò cumunicà cù l&39;oscillatore cuntrullatu da a pressione per cuntrullà a tensione è a frequenza di u DSP, o a freccia di u clock di u DSP di cuntrollu di cumunicazione PLL.

Dunque, quandu u DSP compie u compitu densu computazionale, l&39;orologio regulabile MCU converte u DSP in modalità standby per risparmià u cunsumu di energia. U monitoraghju bidirezionale MCU test DSP per capisce u so statu occupatu. In questu modu, u MCU funziona cum&39;è un controller intelligente.

Per d &39;altra banda, DSP pò leghje è scrive u MCU. Allora u DSP pò esse usatu secondu l&39;usu, informate l&39;MCU per riduce o migliurà u clock DSP. Aduprendu u MCU per cumpiendu altre attività chì i DSP generalmente ghjunghjenu in un sistema solu suluzione, i diseggiani ponu ancu ottene più benefici.

Per esempiu, quandu si risolve u funziunamentu di u teclatu, MCU cunsuma menu cunsumu di energia cà DSP. U MCU manda solu un signalu di interruzzione à u DSP dopu avè pruvatu l&39;azzione di u buttone o a liberazione di u buttone. Questu modu aiuta à u cunsumu eccessivu di corrente causatu da u colpu da u colpu, sta situazione spessu fora in certi equipaghji portatili.

Per allevà ulteriormente a carica di u chip DSP, l&39;MCU pò furnisce: u circuitu di guida standard SPI, UART, è porti I2C per a cumunicazione in radiofrequenza interfaccia periferica di gestione di a batteria. Porti universali I / O citati sopra è precedente Ogni periferica, l&39;MCU pò inizià automaticamente da u modu di bassa putenza. Per quessa, u MCU ùn cuntinueghja micca à sondaghju i periferichi per determinà quale serve, nè u cunsumu massimu di energia per realizà u compitu. I periferichi cumincianu.

Ogni milliwat in bassa cunsumu d&39;energia hè assai preziosu. Infine, i diseggiani ùn sò micca basati nantu à considerazioni cumpleta trà i calculi, a misurazione è e funzioni è eseguite DSP o MCU, è utilizate una o duie Sature in usu.