+86 18988945661 contact@iflowpower.com| +86 18988945661,
Հեղինակ:Iflowpower –Դյուրակիր էլեկտրակայանների մատակարար
Համակարգի շատ դիզայներներ կարծում են, որ մեկ չիպի կողմից սպառվող էներգիայի սպառումը ավելի քիչ է, քան երկու չիպերը: Ի սկզբանե, դա շատ պարզ է. չիպային հաղորդակցությունը սպառում է ավելի շատ էներգիա, քան մեկ չիպը, երկու չիպերի վրա էլ ավելի շատ տրանզիստորներ կան, ուստի նույն գործառույթով մեկ չիպով ավելի շատ արտահոսքի հոսանքներ կան: Սակայն էներգիայի սպառման տեխնոլոգիան տվել է այս տեսակի ավանդական տեսակետը:
DSP դիզայներները ինտեգրում են ավելի շատ հնարավորություններ, ինչպիսիք են արագացուցիչները, կապի մոդուլները և ցանցի ծայրամասային սարքերը DSP չիպի մեջ, ինչը չիպն ավելի օգտակար է դարձնում ինժեներների համար: Բայց այս ավելի հզոր չիպը կսպառի ավելի շատ էներգիա, քան այս առաջադրանքը ներքին կառավարման կամ մոնիտորինգի պարզ առաջադրանքները կատարելու համար: Շատ դեպքերում դիզայները չի կարող միացնել միայն DSP չիպում պահանջվող հնարավորությունները:
Որոշ կիրառություններում միկրոկառավարիչը (MCU) կարող է կատարել համակարգի մոնիտորինգի նույն առաջադրանքը և սպառել ավելի քիչ էներգիա, քան DSP-ն: Այսպիսով, հնարավոր է նաև կրկնակի չիպի ճարտարապետությունը՝ DSP և MCU: Հետևաբար, օգտագործեք ցածր էներգիայի DSP որպես հիմնական լուծում, մեկ այլ ցածր էներգիայի MCU որպես համակարգի մոնիտոր, կարող է երկարացնել մեկ DSP-ի կողմից սպառված մարտկոցի կյանքը նույն առաջադրանքը կատարելու համար:
Էլեկտրաէներգիան խնայելու համար ինժեներները պետք է հաշվի առնեն հետևյալ գործոնները DSP ընտրելիս. փնտրեք ավելի մեծ հզորությամբ չիպային հիշողություն: DSP-ն միշտ ավելի շատ էներգիա է սպառում, երբ մուտք է գործում չիպի արտաքին հիշողություն: Արտաքին DRAM-ը պահպանում է մշտական էներգիայի սպառումը, որը սպառում է մարտկոցի էլեկտրական էներգիան:
Ընտրեք DSP, որը կարող է գործարկվել և փակել ծայրամասային սարքերը: Որոշ DSP-ներ կարող են ինքնաբերաբար անջատվել չիպային ոչ ակտիվ ծայրամասային սարքերից, որոնք ապահովում են հսկողության և էներգիայի սպառման մի շարք մարզեր: Ընտրեք DSP, որը հնարավորություն է տալիս սպասման մի շարք վիճակներ էներգիայի տարբեր մակարդակներում:
Բազմակի էներգիայի մատակարարումը խնայում է ավելի շատ էներգիայի սպառումը: Ընտրեք DSP մշակման ծրագրակազմի համար, որն օպտիմիզացնում է էներգիայի սպառումը և նվազեցնում էներգիայի սպառումը: Գործիքը պետք է ստիպի մշակողներին հեշտությամբ փոխել չիպի լարումը և հաճախականությունը, կառավարել էներգիայի կարգավիճակը, օգնել նրանց գնահատել և քայքայել էներգիայի սպառման մասին տեղեկատվությունը:
MCU-ն ավելի քիչ հոսանք է սպառում որոշ MCU-ներում որոշ կիրառություններում, ցածր էներգիայի կիսահաղորդչային գործընթացը նվազեցնում է տրանզիստորի արտահոսքի հոսանքը՝ օգնելու չիպերի դիզայներներին օպտիմալացնել ցածր էներգիայի աշխատանքը: Ցավոք, ցածր էներգիայի սպառումը կսահմանափակի MCU-ի աշխատանքը: Օրինակ, TEXASINSTRUMENTSMSP430MCU սպառում է 500NA հոսանք սպասման ռեժիմում, առավելագույն ժամացույցի հաճախականությունը 16 ՄՀց է:
TMS320C5506DSP-ում աշխատող առավելագույն ժամացույցի հաճախականությունը 108 ՄՀց է, սպասման ռեժիմում սպառում է 10:µՄի հոսանք. Սա հայտարարում է, որ այն սպառում է 20 անգամ ավելի, քան MSP430-ը:
Անցյալի զարգացումից ի վեր ներքին MCU ծայրամասային սարքը վերահսկվում է ծրագրային ապահովման կողմից, որը կայուն է պրոցեսորի կարգավիճակը պահպանելու համար: Բայց ընդհատման նոր սկավառակը (Interrupt-Driven) ծայրամասային է ավելի քիչ ծրագրային ապահովման համար, թույլ է տալիս MCU-ին պահել սպասման ռեժիմը շատ ժամանակ: Վերցրեք ներքին մոդուլի փոխարկիչի (ADC) սարքաշարը որպես օրինակ, այն ավտոմատ կերպով սկանավորում է մուտքային ալիքը, գործարկում է փոխարկումը և կատարում DMA փոխանցում՝ ստացված տվյալների նմուշառման առաջադրանքը լուծելու համար:
Արդյունքում, ADC-ն աշխատում է գրեթե ինքնաբուխ: CPU-ն շատ քիչ ժամանակ է ծախսում իր մատակարարման ծառայության համար, և MCU-ն խնայում է էներգիայի սպառումը: Մի քանի ժամացույցի նվազեցման էներգիայի պահանջներ MCU ժամացույցի համակարգի դիզայնը կարող է նաև օգնել նվազեցնել էներգիայի սպառումը:
Նկար 1-ի միացման սխեման ցույց է տալիս մեկ բյուրեղով աշխատող երկու ժամացույց: MCU-ն սովորաբար օգտագործում է 32 կՀց բյուրեղ, բայց պարտադիր չէ, որ առաջացնում է ներքին ժամացույցի ազդանշաններ, համակարգի ժամացույցի (MCLK) և երկրորդական ժամացույցի (ACLK) ազդանշաններ: Սովորաբար, բյուրեղները միայն առաջացնում են ACLK ազդանշաններ:
MCU-ի ցածր էներգիայի արդյունահանումը 32 կՀց օժանդակ ժամացույցի միջոցով, որը միաժամանակ վարում է MCU-ի իրական ժամանակի ժամացույցը, բարձր արագությամբ թվային կառավարման օսլիլատորը (DCO) ստեղծում է համակարգի ժամացույցի ազդանշան CPU-ի և բարձր արագությամբ ծայրամասային սարքերի համար: DCO-ն կարող է ժամացույցի ազդանշաններ ստեղծել մի քանի եղանակներով, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի տարբեր կատարողական և էներգիայի սպառման բնութագրեր: Ցածրից մինչև բարձր էներգիայի սպառում, այս ժամացույցի ռեժիմներն ունեն ծայրահեղ ցածր էներգիայի տատանիչներ (VLO), 3 կՀց բյուրեղներ մինչև DCO:
Էլեկտրաէներգիայի սպառումը նվազեցնելու համար դիզայները օգտագործում է ամենացածր ժամացույցը (VLO կամ 32kHz բյուրեղյա) անգործուն ռեժիմում և գիտակցում է բարձր հաճախականության DCO պրոցեսորի համար օգտագործվող ակտիվությունն օգտագործելիս: DCO-ն կարող է լինել 1-ից պակասµՍ-ի ժամանակի ժամանակը մտնում է ակտիվ վիճակի մեջ և լիովին կայուն է։ Այս ակնթարթային միացման հնարավորությունը խնայում է ժամանակը և էներգիայի սպառումը:
Նկատի ունեցեք, որ ցածր հաճախականության ցածր էներգիայի ժամացույցների օգտագործումը գործունեության լուծաչափում ավելի շատ էներգիա կսպառի, քան ավելի արագ ժամացույցների անցնելը: Ավելի մեծ էներգիա սպառող ռեժիմում, ցածր հաճախականության ժամանակի զանգերը, պրոցեսորը ավելի շատ ժամանակ է ծախսում կոնկրետ առաջադրանքի վրա: Ի լրումն որոշ ծայրամասային սարքերի վրա ցածր արագությամբ ժամացույցի խնայող էներգիայի սպառման օգտագործումից, MSP430MCU-ն նաև տրամադրում է ծայրահեղ ցածր էներգիայի տատանիչներ՝ ACLK ազդանշան ստեղծելու համար:
Սպասման հոսանքի ռեժիմում (LPM3) MSP430MCU սովորաբար սպառում է 1-ից պակաս ACLK-ի աշխատանքի և ընդհատման միացված բոլոր վիճակներում:µՄի հոսանք. Հետևաբար, ցածր էներգիայի MCU-ները իրական ժամանակում ժամացույցի կամ կառավարման մարտկոցի լիցքավորման ժամանակ ավելի քիչ էներգիա են սպառում, քան DSP-ն:
Ավելին, MCU-ի առաքելությունը կարող է նաև ազատվել DSP-ի կողմից, որպեսզի այն կատարելի դառնա՝ ազդարարելու լուծման առաջադրանքները: Էլեկտրաէներգիայի սպառման խնայողության արդյունքների ինժեներները կարող են տեսնել երկակի պահանջարկ ունեցող դիզայն՝ գերազանց արդյունքների հասնելու համար: Պատկերացրեք մի համակարգ, որը հենվում է բարձրակարգ DSP-ի վրա մոնիտորինգի առաջադրանքները լուծելու համար:
Այս լուծումը շուտով կօգտագործի 2500 mAh նիկել-ջրածին AA մարտկոց: Եթե միատեսակ ընթացիկ սպառումը 10 մԱ է, ապա երկու սերիայի մարտկոցները կսպառվեն 10,5 օրվա ընթացքում:
Կրկնակի բաժանում Օգտագործեք հոսանքը մինչև 1 մԱ նվազեցնելու համար, որպեսզի մարտկոցը երկարացվի մինչև 120 օր: Կրկնակի լուծումների համակարգում MCU-ն պետք է նվազեցնի էներգիայի սպառումը, որոշ համակարգի կամ մոնիտորինգի գործառույթներ, որոնք կարող են լուծվել, ներառում են. Էներգամատակարարման հոսանքի ռելսերը կիրառվում են ֆիքսված կարգով՝ DSP-ում և ծայրամասային սարքերում նորմալ աշխատանք ապահովելու համար: Սովորաբար, այս հետքերը միաժամանակ սնուցվում են միջուկային (CPU) և DDR հիշողությամբ և I/O սարքերով:
Թեև հատուկ սարքերը կարող են ֆիքսված կարգով լարում կիրառել DSP չիպի վրա, այն չի կարող կատարել այլ գործառույթներ: Ավելի փոքր ցածր էներգիայի MCU-ները կարող են տեսակավորվել և վերահսկվել էլեկտրամատակարարման լարման համար և կատարել էներգիայի կառավարման առաջադրանքներ (Նկար 2): Այս դեպքում ծրագրաշարը գործարկում է էներգիայի մատակարարման կարգավորիչի երեք սխեմաներ համապատասխան կարգով:
MCU-ն օգտագործում է իր ներքին ADC-ն՝ համապատասխան լարումը ստուգելու համար, երբ համապատասխան ուժային ռելսերը միանում են: Երբ ընդհանուր միացումը DSP չիպ չի ուզում, MCU-ն կարող է փակել կարգավորիչը DSP-ը փակելու համար: Իրականում, MCU-ն կարող է շփվել ճնշման վերահսկվող օսլիլատորի հետ՝ վերահսկելու DSP-ի լարումը և հաճախականությունը կամ PLL կապի կառավարման DSP-ի ժամացույցի հաճախականությունը:
Հետևաբար, երբ DSP-ն ավարտում է հաշվողական խիտ առաջադրանքը, MCU կարգավորվող ժամացույցը DSP-ն փոխակերպում է սպասման ռեժիմի՝ էներգիայի սպառումը խնայելու համար: Երկկողմանի մոնիտորինգի MCU փորձարկում DSP-ն՝ հասկանալու նրա զբաղված վիճակը: Այս ռեժիմում MCU-ն աշխատում է որպես խելացի վերահսկիչ:
Մյուս կողմից, DSP-ն կարող է կարդալ և գրել MCU: Այսպիսով, DSP-ն կարող է օգտագործվել ըստ օգտագործման, տեղեկացրեք MCU-ին՝ նվազեցնելու կամ բարելավելու DSP ժամացույցը: Օգտագործելով MCU-ն այլ առաջադրանքներ կատարելու համար, որոնք DSP-ները սովորաբար հասնում են մեկ լուծման համակարգում, դիզայներները կարող են նաև ավելի շատ առավելություններ ստանալ:
Օրինակ, ստեղնաշարի աշխատանքը լուծելիս MCU-ն ավելի քիչ էներգիա է սպառում, քան DSP-ն: MCU-ն DSP-ին ընդհատման ազդանշան է ուղարկում միայն կոճակի գործողությունը կամ կոճակը բաց թողնելուց հետո: Այս կերպ օգնում է հոսանքի չափից ավելի սպառումը, որն առաջանում է հարվածի հետևանքով, այս իրավիճակը հաճախ դուրս է գալիս որոշ ձեռքի սարքավորումներում:
DSP չիպի ծանրաբեռնվածությունը հետագայում թուլացնելու համար MCU-ն կարող է մատակարարել՝ վարորդական միացման ստանդարտ SPI, UART և I2C պորտեր ռադիոհաճախականության կապի ծայրամասային ինտերֆեյսի մարտկոցի կառավարման սխեմայի ունիվերսալ I/O պորտեր, որոնք նշված են վերը նշված և նախորդ յուրաքանչյուր ծայրամասում: , MCU-ն կարող է ավտոմատ կերպով սկսել ցածր էներգիայի ռեժիմից: Հետևաբար, MCU-ն չի շարունակում հարցումներ կատարել ծայրամասային սարքերի վրա՝ որոշելու համար, թե որ մեկը պետք է սպասարկի, և ոչ էլ առավելագույն էներգիայի սպառումը առաջադրանքն իրականացնելու համար: Ծայրամասային սարքերը կսկսվեն:
Ցածր էներգիայի սպառման յուրաքանչյուր միլիվատ շատ թանկարժեք է: Վերջապես, դիզայներները հիմնված չեն հաշվարկների, չափումների և գործառույթների և DSP-ի կամ MCU-ների գործարկման միջև համապարփակ նկատառումների վրա, և օգտագործում են մեկ կամ երկու Satures:
Հեղինակային իրավունք © 2023 iFlowpower - Guangzhou Quanqiuhui Network Technique Co., Ltd.