在設計任何類型的應用程序時,功耗都是一個關鍵因素。無線傳感器、汽車、家用電器和醫療設備等嵌入式電子系統的主要設計限制是功耗。由于許多應用程序是電池供電的,或者是更廣泛系統的一部分,因此通常需要為每個組件編制電源預算。在嵌入式開發中,在最小化嵌入式系統功耗時,無論系統如何供電,在初始階段實施正確的設計策略都至關重要。
現在,我們已經討論了嵌入式系統中功耗的重要性,讓我們討論一下我們的8位微控制器(MCU)如何降低操作功率。8位MCU具有簡化的架構,這導致了更低的功耗,同時也提供了充足的模擬性能。為了縮小我們的關注點,讓我們來談談使用PIC16F17146系列降低模擬嵌入式設計中的功耗。當今許多嵌入式設計都是模擬系統。無論它們是否包含傳感器、放大器、數據轉換器或任何其他模擬模塊,它們通常設計為電池供電,以方便日常電器中的消費者。電池壽命對設計者來說是一個挑戰,因為模擬信號必須數字化和處理,這對于電池供電的應用來說并不理想。
PIC?和AVR?設備的核心獨立外圍設備(CIP)
使用PIC16F17146系列MCU,許多模擬設計可以克服功耗困境。PIC?和AVR?設備上提供了各種核心獨立外設(CIP)。CIP是一種可以獨立于中央處理單元(CPU)運行的專用硬件。由于PIC和AVR設備上存在大量CIPs,這些CIPs可用于卸載CPU的其他任務,同時實現傳感器接口、波形控制、計時/測量等。因此,在嵌入式開發中,系統可以在低功耗模式下運行,從而降低設計的總體功耗。
帶計算外設的模數轉換器(ADCC)
我們的帶計算的模數轉換器(ADCC)是我們提供節能機會的模擬外設之一。CPU有多種節能模式可用于降低總體功耗。PIC16F17146系列MCU提供的節能功能之一是SLEEP模式,在該模式下,大部分MCU關閉,消耗更少的功率并降低ADC轉換期間的測量噪聲。ADCC有一個特殊的振蕩器,使硬件能夠在睡眠模式下工作。當喚醒觸發被激活時,CPU將在不久后恢復。
PIC16F17146系列MCU提供的其他節能模式包括空閑模式和打盹模式,在空閑模式下,當外設運行時,CPU停止所有其他操作,在打盹模式下,CPU以減少的指令時鐘運行。
MCU上的另一個功能稱為外圍模塊禁用(PMD)。即使未啟用,未使用的外圍設備也會消耗少量寄生功率。通過啟用PMD,用戶可以啟用或禁用任何未使用的外圍設備。通過禁用這些外圍設備,MCU在其可能的最低功耗狀態下運行,從而降低其總功耗。
在嵌入式開發中,PIC16F17146系列MCU以及其他Microchip 8位MCU為用戶提供了許多優化嵌入式系統功耗的選項。如需了解更多信息,并了解如何在下一個設計中實現低功耗,請務必查看MPLAB?Discover,它是眾多項目(包括眾多低功耗應用程序)的所在地。