Sut i ddefnyddio&39;r gosodiad deuol gan ddefnyddio bywyd batri estynedig

Аўтар: Iflowpower - Cyflenwr Gorsaf Bŵer Cludadwy

Mae llawer o ddylunwyr system yn credu bod y defnydd pŵer a ddefnyddir gan y sglodyn sengl yn llai na&39;r ddau sglodyn. Yn wreiddiol, mae&39;n syml iawn: mae cyfathrebu sglodion yn defnyddio mwy o ddefnydd pŵer nag un sglodyn, mae mwy o dransistorau ar y ddau sglodyn, felly mae mwy o geryntau gollwng gyda sglodion sengl gyda&39;r un swyddogaeth. Ond mae technoleg defnydd pŵer wedi rhoi&39;r math hwn o safbwynt traddodiadol.

Mae dylunwyr DSP yn integreiddio mwy o nodweddion, megis cyflymwyr, modiwlau cyfathrebu, a pherifferolion rhwydwaith i&39;r sglodyn DSP, gan wneud y sglodyn yn fwy defnyddiol i beirianwyr. Ond bydd y sglodyn mwy pwerus hwn yn defnyddio mwy o ynni na&39;r dasg hon wrth gwblhau tasgau rheoli neu fonitro mewnol syml. Mewn llawer o achosion, ni all y dylunydd alluogi&39;r nodweddion sy&39;n ofynnol yn y sglodyn DSP yn unig.

Mewn rhai defnyddiau, gall y microreolydd (MCU) gyflawni&39;r un dasg monitro system, a defnyddio llai o ddefnydd pŵer na DSP. Felly, mae pensaernïaeth y sglodion dwbl: DSP a MCU hefyd yn bosibl. Felly, defnyddiwch DSP pŵer isel fel prif ateb, gall MCU pŵer isel arall fel monitor system, ymestyn oes y batri a ddefnyddir gan y DSP sengl i gwblhau&39;r un dasg.

Er mwyn helpu i arbed pŵer, dylai peirianwyr ystyried y ffactorau canlynol wrth ddewis DSP: chwilio am gof ar-sglodyn mwy o gapasiti. Mae DSP bob amser yn defnyddio mwy o ddefnydd pŵer wrth gyrchu cof allanol y sglodion. Mae DRAM allanol yn storio defnydd pŵer cyson, sy&39;n defnyddio ynni trydanol batri.

Dewiswch DSP y gellir ei gychwyn a&39;i gau perifferolion. Gall rhai DSPs bweru&39;n awtomatig ar y perifferolion anactif ar sglodion, sy&39;n cyflenwi amrywiaeth o daleithiau rheoli a defnyddio pŵer. Dewiswch DSP sy&39;n galluogi amrywiaeth o gyflyrau wrth gefn ar wahanol lefelau pŵer.

Mae cyflenwad aml-bŵer yn arbed mwy o ddefnydd o ynni. Dewiswch DSP ar gyfer y meddalwedd datblygu sy&39;n gwneud y defnydd gorau o bŵer ac yn lleihau&39;r defnydd o bŵer. Dylai&39;r offeryn wneud datblygwyr yn hawdd newid foltedd ac amlder y sglodion, rheoli statws pŵer, eu helpu i werthuso a dadelfennu gwybodaeth defnydd pŵer.

Mae MCU yn defnyddio llai o gerrynt mewn rhai MCUs mewn rhai defnyddiau, mae proses lled-ddargludyddion pŵer isel yn lleihau cerrynt gollyngiadau transistor i helpu dylunwyr sglodion i wneud y gorau o weithrediad pŵer isel. Yn anffodus, bydd defnydd pŵer isel yn cyfyngu ar berfformiad MCU. Er enghraifft, mae TEXASINSTRUMENTSMSP430MCU yn defnyddio cerrynt 500NA yn y modd segur, yr amledd cloc uchaf yw 16MHz.

Yr amledd cloc uchaf sy&39;n rhedeg yn TMS320C5506DSP yw 108MHz, yn defnyddio 10 yn y modd segurµCerrynt. Mae hyn yn datgan ei fod yn bwyta 20 gwaith yn uwch na&39;r MSP430.

O ddatblygiad y gorffennol, mae ymylol MCU mewnol wedi&39;i reoli gan y meddalwedd, sy&39;n daladwy i gynnal statws y CPU. Ond mae&39;r gyriant ymyrraeth newydd (Interrupt-Driven) yn ymylol ar gyfer llai o feddalwedd uwchben, yn caniatáu i MCU gadw modd wrth gefn yn y rhan fwyaf o amser. Cymerwch galedwedd y trawsnewidydd modwlws mewnol (ADC) fel enghraifft, mae&39;n sganio&39;r sianel fewnbwn yn awtomatig, yn sbarduno trosi, ac yn gweithredu trosglwyddiad DMA i ddatrys y dasg samplu data a dderbyniwyd.

O ganlyniad, mae&39;r ADC bron yn rhedeg yn ddigymell. Dim ond ychydig iawn o amser y mae&39;r CPU yn ei ddefnyddio ar gyfer ei wasanaeth cyflenwi, ac mae&39;r MCU yn arbed defnydd pŵer. Gofynion pŵer lleihau cloc lluosog Gall dyluniad system cloc MCU hefyd helpu i leihau&39;r defnydd o bŵer.

Mae&39;r diagram cylched yn Ffigur 1 yn dangos dau gloc yn gweithredu gan un grisial. Mae&39;r MCU fel arfer yn defnyddio grisial 32kHz, ond nid yw o reidrwydd yn cynhyrchu signalau cloc mewnol, cloc system (MCLK), a signalau cloc eilaidd (ACLK). Yn nodweddiadol, dim ond signalau ACLK y mae crisialau&39;n eu cynhyrchu.

Mae echdynnu pŵer isel MCU gan ddefnyddio cloc ategol 32kHz sydd ar yr un pryd yn gyrru cloc amser real MCU, osgiliadur rheoli digidol cyflym (DCO) yn cynhyrchu signal cloc system ar gyfer CPU a perifferolion cyflym. Gall DCO gynhyrchu signalau cloc mewn sawl ffordd, pob un â nodweddion perfformiad a defnydd pŵer gwahanol. O ddefnydd pŵer isel i uchel, mae gan y dulliau cloc hyn osgiliaduron pŵer isel iawn (VLO), crisialau 3kHz i DCO.

Er mwyn lleihau&39;r defnydd o bŵer, mae&39;r dylunydd yn defnyddio&39;r cloc isaf (VLO neu grisial 32kHz) mewn modd segur, ac yn sylweddoli DCO amledd uchel wrth ddefnyddio&39;r gweithgaredd i&39;w ddefnyddio i CPU. Gall DCO fod yn llai na 1µMae amser amser S yn mynd i mewn i&39;r cyflwr gweithredol ac yn gwbl sefydlog. Mae&39;r gallu cyflym hwn yn arbed amser a defnydd pŵer.

Sylwch y bydd defnyddio clociau pŵer isel amledd isel yn y cydraniad gweithgaredd yn defnyddio mwy o ddefnydd pŵer na newid i glociau cyflymach. Yn y modd sy&39;n defnyddio pŵer uwch, mae clychau amser amledd isel y CPU yn treulio mwy o amser ar dasg benodol. Yn ogystal â defnyddio defnydd pŵer arbed cloc cyflym ar rai perifferolion, mae&39;r MSP430MCU hefyd yn cyflenwi osgiliaduron pŵer isel iawn i gynhyrchu signal ACLK.

O dan ei fodd pŵer wrth gefn (LPM3), mae MSP430MCU fel arfer yn defnyddio llai nag 1 mewn gweithrediad ACLK a phob cyflwr galluogi ymyrraethµCerrynt. Felly, mae MCUs pŵer isel yn defnyddio llai o bŵer na DSP yn ystod y cyfnod gwefru cloc amser real neu batri rheoli.

Ar ben hynny, gall y DSP hefyd ryddhau&39;r genhadaeth i&39;r MCU i&39;w gwneud yn weithredadwy i dasgau datrys signal. Gall peirianwyr canlyniadau arbed defnydd pŵer weld dyluniad galw deuol i gyflawni canlyniadau rhagorol. Dychmygwch system sy&39;n dibynnu ar DSP pen uchel i ddatrys tasgau monitro.

Cyn bo hir bydd yr ateb hwn yn defnyddio batri AA nicel-hydrogen 2,500mAh. Os yw&39;r defnydd cyfredol unffurf yn 10mA, bydd y batris dwy gyfres yn dod i ben o fewn 10.5 diwrnod.

Defnydd Hollti Deuol i leihau&39;r cerrynt i 1mA, fel bod y batri yn cael ei ymestyn i 120 diwrnod. Mae&39;r MCU yn y system datrysiad deuol i leihau&39;r defnydd o bŵer, mae rhai swyddogaethau system neu fonitro y gellir eu datrys yn cynnwys: Cynnal a Chadw Cloc Amser Real Pŵer Didoli Pŵer Arwyddocâd ac Ailosod Bysellfwrdd neu Reoli Rhyngwyneb Dynol Rheoli Batri Arddangos Rheolaeth Pŵer DSP Mae llawer o DSPs Mae lluosogrwydd rheiliau pŵer y cyflenwad pŵer yn cael eu cymhwyso mewn trefn sefydlog i sicrhau gweithio arferol yn DSP a perifferolion. Yn nodweddiadol, mae&39;r traciau hyn ar yr un pryd yn cael eu pweru gan ddyfeisiau craidd (CPU) a chof DDR a I / O.

Er y gall dyfeisiau pwrpasol gymhwyso foltedd i&39;r sglodyn DSP trwy orchymyn sefydlog, ni all gyflawni swyddogaethau eraill. Gellir didoli a monitro MCUs pŵer isel llai ar gyfer foltedd cyflenwad pŵer, a chyflawni tasgau rheoli pŵer (Ffigur 2). Yn yr achos hwn, mae&39;r meddalwedd yn cychwyn tair cylched rheolydd cyflenwad pŵer mewn trefn briodol.

Mae&39;r MCU yn defnyddio ei ADC mewnol i brofi&39;r foltedd priodol pan fydd y rheiliau pŵer priodol. Pan nad yw cyfanswm y gylched eisiau sglodyn DSP, gall yr MCU amgáu&39;r rheolydd i gau&39;r DSP. Mewn gwirionedd, gall yr MCU gyfathrebu â&39;r oscillator a reolir gan bwysau i reoli foltedd ac amlder y DSP, neu amlder cloc y DSP rheoli cyfathrebu PLL.

Felly, pan fydd y DSP yn cwblhau&39;r dasg drwchus cyfrifiadol, mae&39;r cloc addasadwy MCU yn trosi&39;r DSP i fodd segur i arbed defnydd pŵer. Monitro dwy ffordd MCU prawf DSP i ddeall ei gyflwr prysur. Yn y modd hwn, mae&39;r MCU yn rhedeg fel rheolydd craff.

Ar y llaw arall, gall DSP ddarllen ac ysgrifennu&39;r MCU. Felly gellir defnyddio&39;r DSP yn ôl y defnydd, hysbysu&39;r MCU i leihau neu wella&39;r cloc DSP. Gan ddefnyddio&39;r MCU i gwblhau tasgau eraill y mae DSPs fel arfer yn eu cyflawni mewn un system datrysiadau, gall dylunwyr hefyd gael mwy o fuddion.

Er enghraifft, wrth ddatrys gweithrediad bysellfwrdd, mae MCU yn defnyddio llai o ddefnydd pŵer na DSP. Dim ond ar ôl profi gweithrediad y botwm neu ryddhau&39;r botwm y mae&39;r MCU yn anfon signal ymyrraeth i&39;r DSP. Mae&39;r ffordd hon yn helpu&39;r defnydd presennol gormodol a achosir gan daro gan y taro, y sefyllfa hon yn aml allan mewn rhai offer llaw.

Er mwyn lleddfu ymhellach y llwyth y sglodion DSP, gall y MCU gyflenwi: y cylched gyrru safonol SPI, UART, a phorthladdoedd I2C ar gyfer amledd radio cyfathrebu rhyngwyneb ymylol cylched rheoli batris cyffredinol I / O porthladdoedd a grybwyllir ar yr uchod a blaenorol Pob ymylol, gall y MCU gychwyn yn awtomatig o&39;r modd pŵer isel. Felly, nid yw&39;r MCU yn parhau i bleidleisio ar y perifferolion i benderfynu pa un i&39;w wasanaethu, ac nid yw&39;n defnyddio&39;r pŵer mwyaf i gyflawni&39;r dasg. Bydd perifferolion yn dechrau.

Mae pob miliwat mewn defnydd pŵer isel yn werthfawr iawn. Yn olaf, nid yw dylunwyr yn seiliedig ar ystyriaethau cynhwysfawr rhwng cyfrifiadau, mesuriad, a swyddogaethau a rhedeg DSP neu MCUs, ac maent yn defnyddio un neu ddau o Dirlawnder sy&39;n cael ei ddefnyddio.