Paano gamitin ang dual setup gamit ang pinahabang buhay ng baterya

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

Maraming mga taga-disenyo ng system ang naniniwala na ang konsumo ng kuryente na natupok ng isang chip ay mas mababa kaysa sa dalawang chips. Sa orihinal, ito ay napaka-simple: ang komunikasyon ng chip ay kumokonsumo ng higit na pagkonsumo ng kuryente kaysa sa isang solong chip, mayroong higit pang mga transistor sa parehong mga chip, kaya mayroong higit na mga leakage na alon na may single-chip na may parehong function. Ngunit ang teknolohiya ng pagkonsumo ng kuryente ay nagbigay ng ganitong uri ng tradisyonal na pananaw.

Ang mga taga-disenyo ng DSP ay nagsasama ng higit pang mga tampok, tulad ng mga accelerator, mga module ng komunikasyon, at mga peripheral ng network sa chip ng DSP, na ginagawang mas kapaki-pakinabang ang chip sa mga inhinyero. Ngunit ang mas malakas na chip na ito ay kumonsumo ng higit na pagkonsumo ng kuryente kaysa sa gawaing ito sa pagkumpleto ng mga simpleng in-house na pamamahala o mga gawain sa pagsubaybay. Sa maraming mga kaso, hindi lamang paganahin ng taga-disenyo ang mga tampok na kinakailangan sa chip ng DSP.

Sa ilang gamit, ang microcontroller (MCU) ay maaaring magsagawa ng parehong gawain sa pagsubaybay sa system, at kumonsumo ng mas kaunting paggamit ng kuryente kaysa sa DSP. Kaya, ang arkitektura ng double chip: DSP at MCU ay posible rin. Samakatuwid, gumamit ng low-power DSP bilang pangunahing solusyon, isa pang mababang power MCU bilang isang system monitor, ay maaaring pahabain ang buhay ng baterya na natupok ng nag-iisang DSP upang makumpleto ang parehong gawain.

Upang makatulong na makatipid ng kuryente, dapat isaalang-alang ng mga inhinyero ang mga sumusunod na salik kapag pumipili ng DSP: maghanap ng mas malaking kapasidad na on-chip memory. Ang DSP ay palaging kumukonsumo ng mas maraming kuryente kapag ina-access ang panlabas na memorya ng chip. Ang panlabas na DRAM ay nag-iimbak ng patuloy na pagkonsumo ng kuryente, na kumukonsumo ng de-koryenteng enerhiya ng baterya.

Pumili ng DSP na maaaring simulan at isara ang mga peripheral. Maaaring awtomatikong patayin ng ilang DSP ang mga hindi aktibong on-chip na peripheral, na nagbibigay ng iba&39;t ibang kontrol at mga probinsya sa pagkonsumo ng kuryente. Pumili ng DSP na nagbibigay-daan sa iba&39;t ibang standby na estado sa iba&39;t ibang antas ng kuryente.

Ang multi-power supply ay nakakatipid ng mas maraming pagkonsumo ng enerhiya. Piliin ang DSP para sa development software na nag-o-optimize ng pagkonsumo ng kuryente at nagpapababa ng pagkonsumo ng kuryente. Dapat gawin ng tool na madaling baguhin ng mga developer ang boltahe at dalas ng chip, pamahalaan ang katayuan ng kuryente, tulungan silang suriin at mabulok ang impormasyon sa paggamit ng kuryente.

Ang MCU ay kumokonsumo ng mas kaunting kasalukuyang sa ilang MCU sa ilang mga gamit, ang low-power na proseso ng semiconductor ay binabawasan ang transistor leakage current upang matulungan ang mga chip designer na ma-optimize ang mababang power operation. Sa kasamaang palad, ang mababang paggamit ng kuryente ay maglilimita sa pagganap ng MCU. Halimbawa, ang isang TEXASINSTRUMENTSMSP430MCU ay gumagamit ng 500NA kasalukuyang sa standby mode, ang maximum na dalas ng orasan ay 16MHz.

Ang maximum na dalas ng orasan na tumatakbo sa TMS320C5506DSP ay 108MHz, kumokonsumo ng 10 sa standby modeµIsang agos. Ipinapahayag nito na kumokonsumo ito ng 20 beses na mas mataas kaysa sa MSP430.

Mula sa pag-unlad ng nakaraan, ang panloob na peripheral ng MCU ay kinokontrol ng software, na nakasaad upang mapanatili ang katayuan ng CPU. Ngunit ang bagong interrupt drive (Interrupt-Driven) ay peripheral para sa mas kaunting software overhead, na nagpapahintulot sa MCU na panatilihin ang standby mode sa karamihan ng oras. Kunin ang internal modulus converter (ADC) hardware bilang isang halimbawa, awtomatiko nitong ini-scan ang input channel, nag-trigger ng conversion, at isagawa ang DMA transmission upang malutas ang natanggap na data sampling na gawain.

Bilang resulta, ang ADC ay halos kusang tumatakbo. Ang CPU ay gumagamit lamang ng napakakaunting oras para sa serbisyo ng supply nito, at ang MCU ay nakakatipid sa pagkonsumo ng kuryente. Maramihang mga kinakailangan sa kapangyarihan sa pagbabawas ng orasan Ang disenyo ng sistema ng orasan ng MCU ay maaari ding makatulong na mabawasan ang pagkonsumo ng kuryente.

Ang circuit diagram sa Figure 1 ay nagpapakita ng dalawang orasan na tumatakbo sa pamamagitan ng isang kristal. Ang MCU ay karaniwang gumagamit ng isang 32kHz na kristal, ngunit hindi kinakailangang bumubuo ng mga panloob na signal ng orasan, system clock (MCLK), at pangalawang clock (ACLK) signal. Karaniwan, ang mga kristal ay bumubuo lamang ng mga signal ng ACLK.

Ang low-power extraction ng MCU gamit ang isang 32kHz auxiliary clock na sabay-sabay na nagtutulak sa MCU real-time clock, ang high-speed digital control oscillator (DCO) ay bumubuo ng signal ng system clock para sa CPU at high-speed peripheral. Maaaring makabuo ang DCO ng mga signal ng orasan sa iba&39;t ibang paraan, bawat isa ay may iba&39;t ibang katangian ng pagganap at pagkonsumo ng kuryente. Mula sa mababa hanggang sa mataas na pagkonsumo ng kuryente, ang mga mode ng orasan na ito ay may mga ultra low power oscillator (VLO), 3kHz crystals hanggang DCO.

Upang mabawasan ang pagkonsumo ng kuryente, ginagamit ng taga-disenyo ang pinakamababang orasan (VLO o 32kHz na kristal) sa idle mode, at napagtanto ang mataas na dalas ng DCO kapag ginagamit ang aktibidad na gagamitin sa CPU. Ang DCO ay maaaring mas mababa sa 1µAng oras ng oras ni S ay pumapasok sa aktibong estado at ganap na matatag. Ang instant na kakayahan na ito ay nakakatipid ng oras at pagkonsumo ng kuryente.

Tandaan na ang paggamit ng mga low-frequency na low-power na orasan sa resolution ng aktibidad ay makakakonsumo ng mas maraming kuryente kaysa sa paglipat sa mas mabilis na mga orasan. Sa mas mataas na power-consuming mode, low frequency time bell ang CPU ay gumugugol ng mas maraming oras sa isang partikular na gawain. Bilang karagdagan sa paggamit ng low-speed clock-saving power consumption sa ilang partikular na peripheral, ang MSP430MCU ay nagbibigay din ng mga ultra-low power oscillator upang makabuo ng ACLK signal.

Sa ilalim ng standby power mode nito (LPM3), ang MSP430MCU ay karaniwang kumukonsumo ng mas mababa sa 1 sa ACLK operation at lahat ng interrupt na naka-enable na estadoµIsang agos. Samakatuwid, ang mga low-power na MCU ay kumokonsumo ng mas kaunting power kaysa sa DSP sa panahon ng real-time na orasan o pamamahala ng pag-charge ng baterya.

Bukod dito, ang misyon sa MCU ay maaari ding palayain ng DSP upang gawin itong maipapatupad sa mga gawain sa pagresolba ng signal. Ang mga resulta ng pagtitipid sa pagkonsumo ng kuryente ay maaaring makita ng mga inhinyero ang dual-demand na disenyo upang makamit ang mahusay na mga resulta. Isipin ang isang system na umaasa sa high-end na DSP upang malutas ang mga gawain sa pagsubaybay.

Ang solusyon na ito ay malapit nang gumamit ng 2,500mAh nickel-hydrogen AA na baterya. Kung ang pare-parehong kasalukuyang pagkonsumo ay 10mA, ang dalawang serye ng baterya ay mauubos sa loob ng 10.5 araw.

Dual Split Use para bawasan ang kasalukuyang sa 1mA, para ma-extend ang baterya sa 120 araw. Ang MCU sa dual-solution system ay upang bawasan ang pagkonsumo ng kuryente, ang ilang system o monitoring function na maaaring malutas ay kinabibilangan ng: Real Time Clock Maintenance Power Sort Power Significance at Reset Keyboard o Human Interface Management Battery Management Display Control DSP Power Maraming DSPs Ang isang mayorya ng power rails ng power supply ay inilalapat sa isang nakapirming order upang matiyak na normal na gumagana sa DSP at mga peripheral. Kadalasan, ang mga track na ito ay sabay-sabay na pinapagana ng core (CPU) at DDR memory at mga I/O device.

Kahit na ang mga dedikadong device ay maaaring maglapat ng boltahe sa DSP chip sa pamamagitan ng nakapirming pagkakasunud-sunod, hindi ito maaaring gumanap ng iba pang mga function. Ang mga mas maliliit na MCU na may mababang kapangyarihan ay maaaring pag-uri-uriin at subaybayan para sa boltahe ng supply ng kuryente, at magsagawa ng mga gawain sa pagkontrol ng kuryente (Figure 2). Sa kasong ito, ang software ay magsisimula ng tatlong power supply regulator circuit sa isang naaangkop na pagkakasunud-sunod.

Ginagamit ng MCU ang panloob na ADC nito upang subukan ang naaangkop na boltahe kapag ang kani-kanilang power rail. Kapag ang kabuuang circuit ay ayaw ng isang DSP chip, maaaring ilakip ng MCU ang regulator upang isara ang DSP. Sa katunayan, ang MCU ay maaaring makipag-usap sa pressure-controlled oscillator upang kontrolin ang boltahe at dalas ng DSP, o ang dalas ng orasan ng PLL na kontrol sa komunikasyon ng DSP.

Samakatuwid, kapag nakumpleto ng DSP ang computational siksik na gawain, ang MCU adjustable na orasan ay nagko-convert sa DSP sa standby mode upang makatipid sa pagkonsumo ng kuryente. Two-way monitoring MCU test DSP para maunawaan ang abalang estado nito. Sa mode na ito, tumatakbo ang MCU bilang isang matalinong controller.

Sa kabilang banda, kayang basahin at isulat ng DSP ang MCU. Kaya ang DSP ay maaaring gamitin ayon sa paggamit, ipaalam sa MCU upang bawasan o pagbutihin ang orasan ng DSP. Gamit ang MCU para kumpletuhin ang iba pang mga gawain na karaniwang nakakamit ng mga DSP sa isang solong sistema ng solusyon, maaari ding makakuha ng mas maraming benepisyo ang mga designer.

Halimbawa, kapag nilulutas ang pagpapatakbo ng keyboard, ang MCU ay gumagamit ng mas kaunting konsumo ng kuryente kaysa sa DSP. Nagpapadala lamang ang MCU ng interrupt na signal sa DSP pagkatapos subukan ang pagkilos ng button o ang paglabas ng button. Ang ganitong paraan ay nakakatulong sa labis na kasalukuyang pagkonsumo na dulot ng hit ng hit, ang sitwasyong ito ay madalas na lumabas sa ilang handheld na kagamitan.

Upang higit na mapawi ang pagkarga ng DSP chip, ang MCU ay maaaring magbigay ng: ang driving circuit standard na SPI, UART, at I2C port para sa radio frequency communication peripheral interface battery management circuit universal I / O ports na binanggit sa itaas at nakaraang Bawat peripheral, ang MCU ay maaaring awtomatikong magsimula mula sa low power mode. Samakatuwid, ang MCU ay hindi nagpapatuloy sa pag-poll sa mga peripheral upang matukoy kung alin ang ihahatid, at hindi rin ang maximum na pagkonsumo ng kuryente upang maisagawa ang gawain. Magsisimula ang mga peripheral.

Ang bawat milliwat sa mababang paggamit ng kuryente ay napakahalaga. Sa wakas, ang mga designer ay hindi nakabatay sa mga komprehensibong pagsasaalang-alang sa pagitan ng mga kalkulasyon, pagsukat, at mga function at pagpapatakbo ng mga DSP o MCU, at gumagamit ng isa o dalawang Satures na ginagamit.