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[AVR单片机]

最近在看AT的picoPower低功耗技术,好像很先进。

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楼主
田舍郎|  楼主 | 2013-8-15 18:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 田舍郎 于 2013-8-17 10:55 编辑

http://www.atmel.com/zh/cn/Technologies/lowpower/picopower.aspx

1.多时钟域

众所周知,微控制器可以按不同的速度运行。功耗将随频率的减少而降低,同样也是众所周知的。在设计一件产品时,为了尽可能降低系统功耗而将微控制器各个部件的时钟全都锁定于同一频率毫无意义。

Atmel® AVR® 微控制器采用多时钟域,可对微控制器的不同部件——核心、内部总线、各个外设——实施独立的时钟控制,以节省电力。如果某一应用程序并不要求外设的最大吞吐量,则可以降低时钟频率。各个时钟可用于控制不同的外设,以便它们能够按指令充分优化功耗。当功耗被降低时,仍可满足应用的吞吐量或功能需求。

这是能够单独设置时钟的一项优势。然而,通过 AVR 架构,暂时不使用的外设还可被逐个完全关闭,然后在运行期间再次启用,这样可以进一步降低功耗却不影响系统的运行。

多时钟域让应用的性能和功能同时得到优化。AVR 微控制器正如期所愿。



2.DMA 控制器与事件系统----这两个结合使用很好

对外设或存储器输入或输出数据历来是 CPU 的任务。数据从 A 至 B 的转移量越大,所需的 CPU 周期就越多。不过,还有替代的方法。通过 AVR picoPower® 技术,直接存储器存取 (DMA) 控制器可以让 CPU 进入休眠状态以节省电力,从而以相当节能的方式来执行这一任务。

凭借 DMA 控制器,在无需 CPU 干预的情况下即可把 Atmel AVR 微控制器中的数据从 A 转移到 B。转移数据时,CPU 可进入休眠模式以节省电力,或用于处理计算之类的其他任务。这将带来更高的系统性能,可让微控制器更易于进入休眠模式,以节省更多的电力。

Atmel AVR 微控制器的事件系统可让外设通过智能化管理而将数据直接传递到其他外设中。专用路由网络可用来传输数据,并且完全不必依赖 CPU。该网络卸除了 CPU 的负载,而且可在休眠模式下进行利用。系统性能得到提高的同时还降低了功耗。此外,这项技术百分之百地确定它是完全适合实时应用的理想选择。

通过 DMA 控制器与事件系统,可缩短转移数据的时间并延长休眠模式的时间,从而让 Atmel AVR 微控制器的低功耗特性更加频繁地发挥作用。

使用事件系统和DMA来消除中断可实现超快响应时间和极低功耗.rar (65.13 KB)

3.低功耗的设计
AVR picoPower 器件的精髓不仅仅是 AVR 器件中所含的各种 picoPower 特性。设计方法、工艺几何特征,甚至所用的各类晶体管均为 AVR picoPower 器件节省电力必不可少的组成部分。所有 AVR picoPower 器件都是专为低功耗而设计的,利用 Atmel 专有的低漏电工艺流程,通过所有的休眠模式提供业界领先的低功耗特性。
4.SleepWalking----这一个还没看明白

作为 AVR picoPower 技术的一部分,Atmel 提升了 AVR 外设的智能化。这项技术可让外设对输入数据进行判断,以确定是否需要使用 CPU。我们把这一技术称为 SleepWalking™,因为它可让 CPU 在重要事件发生之前平稳地保持休眠状态,消除了上万次的虚假唤醒。

解决这种问题的传统方式是采用内部定时器,定期唤醒微控制器来检查是否需要注意某些存在的条件。CPU 和 RAM 历来都需消耗主动模式下的大部分电力,所以唤醒 CPU 来检查这些条件将在长期运行中消耗大量的电力。在某些情况下,若反应时间过短,CPU 甚至根本无法返回休眠模式。

Atmel AVR 微控制器通过 SleepWalking 的外设解决了这个问题。SleepWalking 功能可让微控制器进入深层休眠模式,仅在事件通过资格预审后方才苏醒。CPU 不再需要检查是否存在特定的条件,如 TWI 地址匹配条件 (I2C) 接口,或者与超过特定阈值的 ADC 连接的传感器。通过 SleepWalking 功能,完全可由外设自行完成这项任务。在条件被证实之前,CPU 和 RAM 都不会被唤醒。

在所有 Atmel AVR 微控制器中,SleepWalking 功能只是众多创新技术之一,可为您的应用降低系统的总功耗。


5.真正的 1.62V 工作电压----这一个延长电池寿命,更多的榨取电能

在各类设计中,降低工作电压是用于降低功耗的一个捷径。但如果模拟性能受到影响,这将在很多情况下没有用。AVR picoPower 技术的核心是精心设计的模拟功能,可在电压降至 1.62V 时继续工作。

传统上,微控制器的各种功能会因不同的电压水平而呈现不稳定,甚至无法使用。模拟外设的不精确性、限制操作或无法写入非易失性存储器造成了低电压运行的设计瓶颈。这将导致电池寿命缩短,增加电池体积与费用,或为某些问题而花费大量时间以试图找到解决方法,而这些都应该在设计之初就通过微控制器予以解决。

Atmel AVR 微控制器为所有的模拟模块、振荡器和闪存及 EEPROM 程序单元提供真正的 1.62 伏工作电压。那么,这在实际应用中意味着什么呢?这意味着微控制器的各项功能不会因电压的下降而逐一失灵。您可以在不同电压下运行同一应用程序,无需进行组合。不管电源电压如何,所有的外设都可以工作。例如,ADC 可被用来测量电源电压,一旦检测到临近截止电压时,它将启动应用程序以存储重要信息并确保安全关机,在更换电池后实现无故障重启。

功耗与电源电压成正比,所以应尽可能以低电压运行来节省电力。对于电池供电设备,当电池电压水平较低时,Atmel 的 AVR 微控制器仍可利用剩余可用的电力,直至电池耗尽为止。

6.更快速唤醒

进入休眠模式后,微控制器的部件也相应关闭以节省电力。振荡器与时钟在使用时可消耗大量的电力,而当其从休眠模式中苏醒时,这些时钟则必须在使用之前恢复稳定。长时间等待时钟准备就绪并保持稳定,将导致浪费电力。

通过内部 RC 振荡器运行时,Atmel 的 AVR 微控制器则可在八个时钟周期内从休眠模式中苏醒。此外,取代传统型锁相回路 (PLL) 的数字频率锁定环 (DFLL) 集成了一个可编程的内部振荡器,大幅提升了时效与精确性。而且还无需外接元器件,从而更加显著地降低系统总功耗。当同步时钟在休眠模式下关闭时,微控制器仍可通过异步事件被唤醒,例如管脚状态更改,接收到数据,甚至 I2C 总线地址匹配。即使是最深度的休眠模式,也可通过启用的多个唤醒源唤醒。


picopower basics.pdf (92.43 KB)

暂时只看到这些资料。还在研究,随时更新。。。。

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沙发
qin552011373| | 2013-8-15 18:31 | 只看该作者
能不能上传更多资料?我好给楼主加酷

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