主题：STM8L——引领8位MCU产品向超低功耗扩展---精彩问答 [1问：]STM8L总线数据传输速度可达多高？ [答：]CPU的时钟频率为16MHz[1900-1-1] [2问]如何实现ARM内核的低功耗设计 [答：]STM8L不是ARM内核的[2009-11-1810:14:01] [3问：]STM8L的产品的工作主频能有多大?可以在待机时改变频率以节省电能吗? [答：]最高16MHz,16MIPS,待机前可以降频[2009-11-1810:14:57] [4问：]STM8加密除了在下载的时候禁止读写以外,还有什么好办法呢？ [答：]每个芯片有唯一的ID，可以在程序中做加密处理[2009-11-1810:15:34] [5问：]STM8很多寄存器需要在某种状态下才允许修改的，能否详细说明一下？[答：]这个问题能够提的具体一点吗？[2009-11-1810:15:35] [6问：]8位微控制器STM8L的外设接口是怎样设置的？ [答：]你指什么外设？[2009-11-1810:20:30] [7问：]STM8L单片机和TI的msp430系列MCU有什么不同，与TI的功耗比相比有什么优势？谢谢 [答：]STM8L是8位机，因此比16位机便宜。STM8L可达16MIPS，与MSP430速度相当。 STM8L的许多工作模式，功耗比TI还低[2009-11-1810:22:51] [8问：]STM8L是几级流水的？工作频率是多少？指令周期是多少?有多少单指令周期指令和双指令周期的指令？ [答：]3级16MHz Max指令集与STM8S相同STM8L的内核是CISC内核，指令周期从一个周期至最长10几个周期(除法指令)都有。[2009-11-1810:24:03] [9问：]调试方式有几种？FLASH和RAM？可以选择吗？ [答：]可以选择Flash或RAM运行程序。[2009-11-1810:24:05] [10问：]支持几种IDE？请简单介绍，谢谢 [答：]ST推荐STVD还有Raisonance的IDE也可以。[2009-11-1810:25:11] [11问：]目前stm8的编译器不是很好用，我想问一下是否有让iar支持stm8的计划啊？我想要是有的话，stm8的推广会更顺利一些…… [答：]再耐心等待吧，计划中的[2009-11-1810:26:17] [12问：]宣传资料上看到有关于stm芯片片内都有唯一的ID号,而且在加密时可以派上用场！请教这序列号在什么地方？我应该怎么读取？有相关例程么？
MCU低功耗的三种实现方法 MCU低功耗的三种实现方法 近年消费性电子商品与计算机产品隔阂日小，从最现实的角度来看，智慧生活的抬头、让消费性电子产品功能需求越来越高、设计越来越复杂，在在制造了品牌商不得不采用低功秏MCU的契机。为了让控制器的耗电量达到最低。达成的方式大概有以下三种：降低工作模式时的功秏、减少休眠模式的功秏、以及缩短由休眠到工作的唤醒时间。 工作模式时的功秏减低是最先被克服的任务，目前推出低功秏MCU的厂商多半已经做到。其中最大眉角在于，必须利用较低的系统频率或运行电压来节省功耗，但是不可以影响到产品的效能。整合电源管理是一个不错的方法，在此领域有着墨的厂商如TI，ST，Silicon Labs都有相应措施。Silicon Labs微控制器产品营销总监Mike Salas表示，整合专有的DC-DC转换器，可以让运作模式的操作电压降至0.9V，原本必须使用2颗电池才能操作、也可因此而只要1颗就能使用相同功能。 而休眠模式的功秏控制，业界的共识可分成两方向：向下压低休眠时的最低功秏，以及，提供不同等级的待机模式。意法半导体大中华暨南亚区产品营销经理杨正廉说，现在的低功耗MCU可以针对不同的省电模式进行动态调整，依据使用状况不同，自动关闭不需要的功能，至低的功耗仅0.27A，几乎是个电表无法侦测出来的数字。 从终端产品的角度看，需要低功秏MCU，许多是属于长时间休眠状态、但是只要需要工作，就必须迅速站上岗位开始运作，最简单的例子就是烟雾
侦测器。从MCU本身的设计来看，从休眠到运作的转换时间如果太长，等于白白浪费了等候期间的电流损耗。所以，要从低功耗到超低功耗，一分一秒都得锱铢必较。 Mike Salas强调，降低功秏的三项要素都很重要，但最重要的事情是齐头并进才能集其大成。杨正廉也说，休眠时保持超低功耗固然重要，但在此之外，也务求迅速唤醒、以最低功秏完成工作后，再以最快速度回归休眠状态；才能将整体系统层级的功耗降到最低。
介绍了一种基于MSP430F系列超低功耗单片机的温湿度检则仪，详细阐明了温湿度检测原理、软硬件的设计与实现方法。该仪器充分利用单片机自身资源，具有小型便携、高性能、低功耗、可编程等优点，可广泛应用于诸多领域的湿温度一体化测量。 https://www.doczj.com/doc/2d6926906.html,/datum/showart.asp?art_id=5632 1引言 温度、湿度是工农业生产的主要环境参数，对其进行适时准确的测量具有重要意义。目前，随着经济的发展及生活环境的改善，在一些野外及流动性较大的场合（如农业温室、智能建筑等），传统的“温―阻”法和“湿―阻”法由于其体积大，操作不方便，消耗功率高（一般需加模拟风），已经很难适用。因此，新一代准确可靠、快速灵敏、可便携式温湿度检测仪的研制势在必行。 该文以智能建筑为应用背景，提出一种以MSP430F413超低功耗单片机为核心构成的温湿度仪，详细阐明了该仪器的检测原理、硬件结构、软件编制等相关技术，并指出它的一些特点和优势。 2检测原理 温湿度传感器是决定检测仪精度的关键器件，其选取的原则主要有测量范围、工作环境、线性度、互换性、灵敏度、响应速度、稳定性及体积大小等。考虑以上因素和仪器的测量要求，设计采用Honey－well公司的薄膜铂电阻HEL－775测温，Humirel公司的高分子薄膜式湿敏电容HS1100作湿度测量［1］。 HEL－775的主要技术参数如下：测量范围－55℃～＋150℃、基本电阻1 000Ω（在0℃时）、测量精度好于±0．3℃、温度系数0．00375Ω／Ω／℃、互换性1 000Ω±1Ω（在0℃时）、满量程线性度±0．15％、响应时间10s（10ft／s空气中）、稳定性＜0．05℃／5a、自热系数3．0mW／℃。 HEL－775铂电阻元件的温度―电阻关系式［2］为： 式（2―1）中Rpt为待测温度T时的铂电阻值，R0为零度时的基本电阻值，a、b、c 是温度系数＝0．00375Ω／Ω／℃时的取值常数，其中c在0℃以上取值0。 HS1100湿敏电容具有不需校准的完全互换性，能瞬时退饱和，适用于线性电压输出和频率输出两＜5s，温度系数为0．04pF／℃，稳定性0．5％RH／a，可见性能是较高的。 使用中的HS1100湿敏电容参数值与湿度RH、频率f、温度T有关，其关系式如下：C即典型标称电容，a3、a2、a1、a0取值为常数。 上述式（2―1）～式（2―4）说明：温湿度仪的高精度测量，必须考虑传感器的非性线、频率和温度补偿及测量误差等问题，因此在布置印刷电路板时应尽量减少引线电阻和分布电
单片机低功耗技术及应用 摘要: 介绍单片机的低功耗低功耗设计技术特点及单片机应用单片机应用系统中的低功耗设计低功耗设计要注意的几个问题，并列举了充分利用片内资源实现低功耗及C语言源程序。 关键词: 单片机低功耗设计 随着集成电路技术和工艺的飞速发展，真正单片化的单片机已经成为主流产品。它的绝大部分资源都在单片机芯片内部;过去需要用外部扩展器件才能实现的功能，如ROM、RAM、A/D、D/A、数字量I/O、显示驱动等功能，现在在单片机内部就可以完成。单片机的真正单片化，省去了大量的硬件开发调试工作，大大地提高了工作效率;系统先天的可靠性、抗干扰能力得到了显著的改善。经实验测试，实现同样功能的系统，采用单片方式比总线扩展方式具有更多的优点。系统不仅功能强、性能可靠、成本降低，而且进一步微型化和便携化。因此，使用电池作为系统的电源也越来越普遍。系统的最小电源消耗和最大的电池寿命就成为主要的技术要求。例如1999年的多国仪器仪表展览会上，不止一家国外公司展出了使用电池的工业流量计，5～10年都不必更换电池和进行维护。所以低功耗单片机的应用有着非常广阔的天地。低功耗单片机应用符合现代电子终端产品的要求:便携、节能、可靠等。目前国际上先进的单片机生产厂商，如日本NEC、富士通、爱普森和美国TI等公司都采用了低功耗设计。笔者在一些应用中使用了日本NEC公司的78K0和78K0S系列的单片机，其休眠状态下的功耗电流可达到0.05～0.01μA。 1 单片机的低功耗设计技术 1.1 高集成度的完全单片化设计 将很多外围硬件集成到了CPU芯片中，增大硬件冗余。内部以低功耗、低电压的原则设计，这给单片机的低功耗设计提供了很强的支持。 1.2 内部电路可选择性工作 通过特殊功能寄存器选择使用不同的功能电路，即依靠软件选择其中不同的硬件;对于不使用的功能使其停止工作，以减少无效功耗。 1.3 宽电源电压范围 先进的单片机芯片工艺特点决定了单片机在很宽的电源电压范围内都能正常工作。例如，NEC公司的78K0和78K0S系列的单片机，可以在1.8V～5.5V电源电压范围内正常工作。单片机供电电压范围的放宽，可以进一步拓宽单片机的应用领域，尤其是便携式或掌上型仪器或装置，可以放心地使用电池作为电源，而不必关心电池放电过程电压曲线是否平稳、是否会影响单片机正常工作，更不必因电池供电而专门增加稳压电路，从而可减少大约1/3的功率消耗。 1.4 具有高速和低速两套时钟 系统运行频率越高，电源功耗就会相应增大。为更好地降低功耗，内部集成了两套独立的时钟系统，高速的主时钟和32.768kHz的副时钟。也可在满足功能需要的情况下按一定比例降低CPU主时钟频率时钟频率，以降低电源功耗。在不需要高速运行的情况下，可选用副时钟低速运行，进一步降低功耗。通过软件对特殊功能寄存器赋值可改变CPU的时钟频率，或进行主时钟和副时钟切换。 1.5 在线改变CPU的工作频率 可根据CPU处理任务的不同，在外部振荡器不变的情况下，通过程序改变处理器时钟控制寄存器PCC的值，在线改变CPU的频率。CPU在几种不同频率下工作的电源功耗比较。
ST STM32L476Gxx系列超低功耗MCU开发案 STM32L476Gxx器件是基于高性能ARM Cortex-M4 32位RISC核的超低功耗微控制器（MCU），工作频率高达80MHz。Cortex-M4核具有单精度浮点单元（FPU），支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了全套DSP指令和存储器保护单元（MPU），加强了应用安全。 STM32L476Gxx器件具有嵌入高速存储器（闪存高达1MB，SRAM高达128KB）、灵活的外接存储器控制器（FSMC）、Quad SPI闪存接口和各种增强的I/O和外设，连接2个APB总线、2个AHB总线和1个32位多AHB总线矩阵。STM32L476Gxx器件为嵌入式闪存和SRAM嵌入了几种保护机制：读保护、写保护、专有代码读保护和防火墙。这些器件还有三个快速12位ADC（5Msps）、两个比较器、两个运放、两个DAC通路、一个部基准电压缓冲器、一个低功耗RTC、两个通用32位计时器、两个马达控制专用16位PWM 计时器、七个通用16位计时器以及两个低功耗16位计时器。这些器件支持外部sigma delta 调制器（DFSDM）的4个数字滤波器。此外，还提供24条电容感应通路。这些器件还嵌入了集成式LCD驱动器8×40或4×44，具有部设置转换器。 它们还具有标准和高级通信接口,包括: 3个I2C； 3个SPI； 3个USART、2个UART和1个低功耗UART； 2个SAI（串行音频接口）；
1个SDMMC； 1个CAN； 1个USB OTG全速； 1个SWPMI（单线协议主接口）； STM32L476xx的工作温度围为-40℃~+85℃（结温+105℃）、-40℃~+105℃（结温+125℃）和-40℃~+125℃（结温+130℃），由1.71V~3.6V电源供电。全面的节能模式实现了低功耗应用设计。支持某些独立电源：ADC、DAC、OPAMP和比较器的模拟独立电源输入，USB的3.3V专用电源输入，14个I/O的独立供电电压低至1.08V。V BAT输入支持RTC和备份寄存器。STM32L476xx系列提供6种封装选项：64~144引脚封装。 STM32L476xx系列的主要特性 利用FlexPowerControl实现超低功耗 电源电压：1.71V~3.6V 温度围：-40℃~85℃/105℃/125℃ V BAT模式下的电流为300nA：为RTC和32位×32位备份寄存器供电 30nA关断模式（5个唤醒引脚） 120nA待机模式（5个唤醒引脚） 420nA待机模式+RTC 1.1μA Stop2模式，1.4μA Stop2 +RTC 100μA/MHz运行模式
/*本程序主要测试单片机的工作模式3（低功耗模式）， 分为掉电模式（通过复位和中断唤醒）和 待机模式（通过复位和中断唤醒），测试待机模式！ 以单个共阳数码管计数作为测试对象！*/ #include"reg52.h" /////////////////////////掉电模式设定////////////////////////// #define PD_0 PCON=PCON&0xfd //正常模式 #define PD_1 PCON=PCON|0x02 //掉电模式（全部不工作（除了外部中断）） /////////////////////////空闲模式设定////////////////////////////// #define IDL_0 PCON=PCON&0xfe //正常模式 #define IDL_1 PCON=PCON|0x01 //空闲模式（除CPU不工作外，其余仍工作，可由任何一个中断或者硬件复位唤醒） unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//阴码，一会取反即可 unsigned char num,i; void delay1ms(unsigned int z); void main() { TMOD=0X01; TH0=(65535-50000)/256; TL0=(65535-50000)%256; ET0=1; TR0=1; //定时器0 EX0=1; //外部中断 IT0=1; EA=1; //打开总中断 while(1) { P1=~table[num]; num++;if(num==10) num=0; delay1ms(1000); } } void delay1ms(unsigned int z) { unsigned int x,y;
低功耗MCU实现的三种方法 来源：CTimes 近年消费性电子商品与计算机产品隔阂日小，从最现实的角度来看，智慧生活的抬头、让消费性电子产品功能需求越来越高、设计越来越复杂，在在制造了品牌商不得不采用低功秏MCU的契机。为了让控制器的耗电量达到最低。达成的方式大概有以下三种：降低工作模式时的功秏、减少休眠模式的功秏、以及缩短由休眠到工作的唤醒时间。 工作模式时的功秏减低是最先被克服的任务，目前推出低功秏MCU的厂商多半已经做到。其中最大眉角在于，必须利用较低的系统频率或运行电压来节省功耗，但是不可以影响到产品的效能。整合电源管理是一个不错的方法，在此领域有着墨的厂商如TI，ST，Silicon Labs都有相应措施。Silicon Labs 微控制器产品营销总监Mike Salas表示，整合专有的DC-DC 转换器，可以让运作模式的操作电压降至0.9V，原本必须使用2颗电池才能操作、也可因此而只要1颗就能使用相同功能。 而休眠模式的功秏控制，业界的共识可分成两方向：向下压低休眠时的最低功秏，以及，提供不同等级的待机模式。意法半导体大中华暨南亚区产品营销经理杨正廉说，现在的低功耗MCU可以针对不同的省电模式进行动态调整，依据使用状
况不同，自动关闭不需要的功能，至低的功耗仅0.27A，几乎是个电表无法侦测出来的数字。 从终端产品的角度看，需要低功秏MCU，许多是属于长时间休眠状态、但是只要需要工作，就必须迅速站上岗位开始运作，最简单的例子就是烟雾侦测器。从MCU本身的设计来看，从休眠到运作的转换时间如果太长，等于白白浪费了等候期间的电流损耗。所以，要从低功耗到超低功耗，一分一秒都得锱铢必较。 Mike Salas强调，降低功秏的三项要素都很重要，但最重要的事情是齐头并进才能集其大成。杨正廉也说，休眠时保持超低功耗固然重要，但在此之外，也务求迅速唤醒、以最低功秏完成工作后，再以最快速度回归休眠状态；才能将整体系统层级的功耗降到最低。
单片机系统的低功耗设计策略 摘要：嵌入式系统的低功耗设计需要全面分析各方面因素，统筹规划。在设计之初，各个因素往往是相互制约、相互影响的，一个降低系统功耗的措施有时会带来其他方面的“负效应”。因此，降低系统整体功耗，需要仔细分析和计算。本文从硬件和应用软件设计两个方面，阐述一个以单片机为核心的嵌入式系统低功耗设计时所需考虑的一些问题。 关键词：低功耗设计硬件设计应用软件设计低功耗模式 在嵌入式应用中，系统的功耗越来越受到人们的重视，这一点对于需要电池供电的便携式系统尤其明显。降低系统功耗，延长电池的寿命，就是降低系统的运行成本。对于以单片机为核心的嵌入式应用，系统功耗的最小化需要从软、硬件设计两方面入手。 随着越来越多的嵌入式应用使用了实时操作系统，如何在操作系统层面上降低系统功耗也成为一个值得关注的问题。限于篇幅，本文仅从硬件设计和应用软件设计两个方面讨论。 1 硬件设计 选用具有低功耗特性的单片机可以大大降低系统功耗。可以从供电电压、单片机内部结构设计、系统时钟设计和低功耗模式等几方面考察一款单片机的低功耗特性。 1.1 选用尽量简单的CPU内核 在选择CPU内核时切忌一味追求性能。8位机够用，就没有必要选用16位机，选择的原则应该是“够用就好”。现在单片机的运行速度越来越快，但性能的提升往往带来功耗的增加。一个复杂的CPU集成度高、功能强，但片内晶体管多，总漏电流大，即使进入STOP 状态，漏电流也变得不可忽视；而简单的CPU内核不仅功耗低，成本也低。 1.2 选择低电压供电的系统 降低单片机的供电电压可以有效地降低其功耗。当前，单片机从与TTL兼容的5 V供电降低到3.3 V、3 V、2 V乃至1.8 V供电。供电电压降下来，要归功于半导体工艺的发展。从原来的3 μm工艺到现在的0.25、0.18、0.13 μm工艺，CMOS电路的门限电平阈值不断降低。低电压供电可以大大降低系统的工作电流，但是由于晶体管的尺寸不断减小，管子的漏电流有增大的趋势，这也是对降低功耗不利的一个方面。 目前，单片机系统的电源电压仍以5 V为主，而过去5年中，3 V供电的单片机系统数量增加了1倍，2 V供电的系统也在不断增加。再过五年，低电压供电的单片机数量可能会超过5 V电压供电的单片机。如此看来，供电电压降低将是未来单片机发展的一个重要趋势。 1.3 选择带有低功耗模式的系统 低功耗模式指的是系统的等待和停止模式。处于这类模式下的单片机功耗将大大小于运行模式下的功耗。过去传统的单片机，在运行模式下有wait和stop两条指令，可以使单片机进入等待或停止状态，以达到省电的目的。 等待模式下，CPU停止工作，但系统时钟并不停止，单片机的外围I/O模块也不停止工作；系统功耗一般降低有限，相当于工作模式的50%～70%。 停止模式下，系统时钟也将停止，由外部事件中断重新启动时钟系统时钟，进而唤醒CPU继续工作，CPU消耗电流可降到μA级。在停止模式下，CPU本身实际上已经不消耗什么电流，要想进一步减小系统功耗，就要尽量将单片机的各个I/O模块关掉。随着I/O模块的逐个关闭，系统的功耗越来越小，进入停止模式的深度也越来越深。进入深度停止模式无异于关机，这时的单片机耗电可以小于20 nA。其中特别要提示的是，片内RAM停止供电后，RAM中存储的数据会丢失，也就是说，唤醒CPU后要重新对系统作初始化。因此在让系统进入深度停止状态前，要将重要系统参数保存在非易失性存储器中，如EEPROM中。深度停止模式关掉了所有的I/O，可能的唤醒方式也很有限，一般只能是复位或IRQ中断等。 保留的I/O模块越多，系统允许的唤醒中断源也就越多。单片机的功耗将根据保留唤醒方式的不同，降至1μA至几十μA之间。例如，用户可以保留外部键盘中断，保留异步串行
Low power 8-bit MCU Low power Operating voltage : 1.1V -3.6V Supply current : 0.5uA@HALT, 1.0uA@RTC operation Flash ROM Short TAT : 2weeks (At the time of factory writing) MASKING charge FREE Software development tool Assembler, C compiler Instruction simulator Low cost Compact ICE Full ICE Hospitable user support FAE lives in Shanghai
Application goods which use MCU of OKI Wrist Watch Data Bank Headphone Stereo Educational Toy LCD Game Mini Disk Remote control Scales Clinical Thermometer Thermostat Industrial Products MCU Product Line Digital Clock Low Voltage with-in Flash Memory Low current consumption Good support
Positioning of microcomputer Power supply voltage Clock frequency 4MHz 10MHz 100MHz Engine control PC,AV etc. Household appliance Motor control Printer Copying machine ETC Industrial meter 1GHz Cellular phone The optimal microcomputer for the application for which the low voltage and operation of low power consumption are needed Electronic Shelf Label Calculator Watch Clock Controller Remote control Thermometer Accessories game Health care Toy Data logger Gas meter Alarm micro controller With-in voice Target Application
超低功耗单片机——MSP430 MSP430系列单片机的迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决于以下的特点。 强大的处理能力MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 在运算速度方面，MSP430系列单片机能在8MHz晶体的驱动下，实现1 25ns的指令周期。16位的数据宽度、125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT 等）。 MSP430系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用6us。 超低功耗MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。 首先，MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8～3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200～400uA左右，时钟关断模式的最低功耗只有0.1uA。 其次，独特的时钟系统设计。在MSP430系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（FLL和FLL+）时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（32768Hz）,有的使用两个晶体振荡器）。由系统时钟系统产生CPU和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0～LPM 4）。在等待方式下，耗电为0.7uA，在节电方式下，最低可达0.1uA。 系统工作稳定。上电复位后，首先由DCOCLK启动CPU，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做CPU时钟MCLK时发生故障，DCO会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。 丰富的片上外围模块MSP430系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（WDT）、模拟比较器A、定时器A（Timer_A）、定时器B（Timer_B）、串口0、1（USART0、1）、硬件乘法器、液晶驱动器、10位/12位ADC、16位Sigma-DeltaAD、直接寻址模块（DMA）、端口O（P0）、端口1～6（P1～P6）、基本定时器（BasicTimer）等的一些外围
https://www.doczj.com/doc/2d6926906.html,/ SILICON LABS 超低功耗无线MCU 为满足家居自动化和仪表对能效的需求，芯科实验室有限公司(Silicon Laboratories ，简称Silicon Labs)日前宣布推出超低功耗单芯片无线微控制器(MCU)。Silicon Labs 公司新推出的超低功耗Si10xx 无线MCU(Si1000/1/2/3/4/5,Si1010/1/2/3/4/5)系列产品能充分满足电池供电家居自动化系统、智能仪表、室内监测和安全系统对于功耗和RF 的需求。 Si10xx 系列产品在5×7mm 大小的封装内，集成了高性能、超低功耗的CIP-51TM 内核8位单片机C8051F9XX ，以及Silicon Labs 固有的EZRadioPRO 系列RF 收发器,仅需要少量外围元件及PCB 面积就能组成高性能无线收发系统。其MCU 包含高达25MIPS 的处理器，64kB 的Flash ，低功耗电源处理模块，丰富的数字外设如SPI 、SMBMS 、UART 总线，PCA 输出阵列，多组定时器，以及模拟外设如具有300KSPS 采样速度的10位ADC 模块、温度传感器、比较器等。而RF 部分最高20DBM 的发射功率，-121DBm 的灵敏度，使系统拥有了高达的141DB 链路预算，从而达到了比同类产品几倍的有效工作距离。可以说，Si10xx 系列产品提供了目前业界最高性能的单芯片无线MCU 解决方案。 高性能、资源丰富的MCU Si10xx 家族产品内建了低功耗混合信号片上系统型的MCU 。具有优异的性能、丰富的资源及外设。Si10xx 系列产品主要特性如下：
现在，有许多单片机应用领域，都是用电池供电，节能成为设计工程师普遍关心的问题。希望大家就这方面展开讨论。以下提供一些讨论的方向： 1、如何降低系统功耗？（软件？硬件？） 2、各位在这方面有何经验教训？（可以拿出来与大家分享） 3、各种芯片的功耗比较？ 4、SLEEP模式应用的注意事项？ 5、一些新型的节能器件的介绍？ 6、其它与低功耗设计相关的话题？ 进入掉电模式 现在有很多的低功耗的片子，特别是在进入掉电模式之后，只有1uA的电流。也可以使用电源管理的方法，在不工作的时候，把系统电源关断，这样更省电我用了很久51芯片，本来对它的功耗非常不满，但是因为其价格越来越便宜，本身的性价比依旧很好，所以总也甩不掉。 1、休眠。一般的系统都不会到了忙不过来的地步，适当的休眠还是可以节省一些功耗的，在一些简单的系统，多抽时间休眠成了省电的关键，你看别的芯片都不耗电，只有单片机了，它就是关键了，在有些时候，提高主频反而会获取更多的休眠时间，反而使系统功耗更小了。但是值得注意的是，经常性的切换休眠和工作状态会让电源产生mV级的波动，特别对于很多线性稳压器只有100mA 以内的输出能力的情况更明显，这样的波动或许会影响系统内的AD和一些其他模拟电路，值得注意。 2、掉电。如果进入了掉电模式，很多51芯片是无法通过中断重新开始工作的，可以外加一个微功耗的单片机来提供复位，这个单片机只负责键盘扫描和复位51单片机，以及发送键盘编码到51芯片。我以前见过一个手持设备，耗电很小，但是包括了大容量存储、显示、输入、数据输出、检索等功能，平时89C51总是处于掉电状态，但是有了键盘操作后，就复位开始运行，处理完键盘送来的任务之后又自动掉电了。 3、复杂运算。复杂运算（譬如指数运算、浮点乘除）一定会占据更多系统时序，响应减少休眠时间，可以通过查表方式，这样用大容量的表格代替了现场计算，更多的时间不就可以睡觉了吗？ 4、如果软件任务少到一定程度，那么可以考虑把晶体搞到32k去运行，其实这样更省电，但是这意味着51软件基本没什么高速的事情做，也不需要串行通信，否则，还是老老实实面对现实吧。
许多人说PIC单片机一大的优势就是低功耗，那我们就来讨论，讨论低功耗的实现。 1,睡眠(sleep) 睡眠方式是我们最常用的一种方式来降低功耗，但睡眠期间单片机不能做任何的事情。对于那些没事情就睡着，有事情就做一下的情况睡眠无疑是功耗最低的处理方式。 比如： 睡眠+ I/O电平变化中断唤醒当按键没按下时，单片机睡眠，当按键按下后，执行相应的工作。 睡眠+数据接收中断唤醒这样单片机就可以再没有接收到数据时候进入睡眠状态，接收到数据的时候就唤醒然后处理数据。当然首先单片机要有相关的外设比如SPI ,I2C,USART,等这些支持这些通讯的模块。 睡眠+看门狗唤醒这个可以用在需要定时唤醒做事情的场合 2，降低时钟频率 如果即想功耗低，又想单片机在能低功耗的情况下工作。这无疑是个最好的选择。 PIC单片机比如PIC16F1823 /1829可以选择从32MHz到31KHz的内部时钟频率，我们通常可以将单片机设置在4MHz 以上的频率下工作，如果需要单片机降低功耗的时候可以降低频率比如在31KHz的频率下工作。 虽然PIC16F1823数据手册中写到，单片机在睡眠电流只有只纳安，在31KHz的电流有几微安。但事实纳安只是个幻想。在项目一个中我使用降频得到的最低功耗是50微安左右，采用睡眠也是50微安。因为在如此低的频率下，功耗主要是流失在I/O口上了。 3，电流大户 单片机工作时钟频率，要降低功耗首先要不就睡眠(关掉时钟)，要么就降低频率。 最耗电流的模块就数ADC模块，其实模块的耗电和他比起来就是小巫见大巫。所以要低功耗ADC模块绝对不能开。 还有个用电大户就是I/O口，I/O要不上拉，要不下拉，不能悬空，除此之外还有其他因素，比如I/0口的输入输出状态，比如和其它芯片连接要串个电阻。
MSP430系列超低功耗单片机及应用 O引言单片机的应用日趋广泛，对处理器的综合性能要求也越来越高。纵观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域。在这些应用中，目前也出现了一些新的趋势，主要体现在以下几个方面：1)以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用纽扣电池供电，如无线传感器网络(WSN)、手持式仪表、玩具等。这就要求系统功耗 O 引言 单片机的应用日趋广泛，对处理器的综合性能要求也越来越高。纵观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域。在这些应用中，目前也出现了一些新的趋势，主要体现在以下几个方面： 1)以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用纽扣电池供电，如无线传感器网络(WSN)、手持式仪表、玩具等。这就要求系统功耗尽可能低。 2)随着应用的复杂度的提高，对处理器的功能和性能要求不断提高，既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做简单的控制。 3)产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善。特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发投入。 4)产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。 本文介绍一种迎合这种趋势的超低功耗单片机，即MSP430系列单片机，它代表了未来单片机的一种发展方向。 l MSP430单片机 美国德州仪器公司(TI)推出的MSP430系列超低功耗16位混合信号处理器(Mixed Signal Processor)，集多种领先技术于一体，以16位RISI处理器、超低功耗、高性能模拟技术及丰富的片内外设、JTAG仿真调试定义了新一代单片机的概念，产品线也非常完整，给人耳目一新的感觉。加之TI公司优良的服务，充分体现了世界级著名IC厂商的实力和综合优势。如图1所示为MSP430内部结构框图。 1．1 超低功耗 在超低功耗方面，其处理器功耗(1．8～3．6V，O．1μA／Powei～down，O．8μA／Standby，250μA／MIPS)和口线输入漏电流(最大50nA)在业界都是最低的，远远低于其他系列产品。 1．2 运算性能强大 在运算性能上，其16位RISC结构，使MSP430单片机在16MHz晶振工作频率时，指令速度可达16MIPS(注意：同样16MIPS的指令速度，在运算性能上16位处理器比8位处理器高远不止2倍)。不久还将推出25—30MIPS的产
ST STM32L072CZ超低功耗32位ARM MCU开发方案 ST公司的stm32L072xx系列产品是超低功耗32位基于ARM?-based Cortex?-M0+的MCU,集成了多达192KB 闪存,20KB SRAM,6KB EEPROM以及USB,ADC和DAC等.工作频率从表32 kHz到高达32 MHz(最大),0.95 DMIPS/MHz.工作电压1.65V-3.6V,工作温度-40到125℃,待机模式功耗0.29 μA,停止模式为0.43 μA,运行模式可低至93 μA/MHz,从闪存的叫醒时间为5 μs,12为ADC转换在10ksps时功耗41 μA,多达84个快速I/O.器件嵌入标致和先进的通信接口包括多达3个I2C,两个SPI,一个I2S,四个USART,一个低功耗UART(LPUART)和一个无晶振的USB.器件提供多达24个容性检测通路,以简化应用时增加触摸检测功能.STM32L072xx还包括实时时钟和一组备份寄存器.主要用在气体/水表和工业传感器,遥控和用户接口,健康和健美设备,PC外设,游戏和GPS设备,告警系统,有线和无线传感器和视频互连.本文介绍了STM32L072xx系列主要特性和框图,时钟树框图和电源方案图,以及B-L072Z-LRWAN1 Discovery套件主要特性,硬件框图,电路图,材料清单和PCB设计图. The ultra-low-power STM32L072xx are offered in 10 different package typesfrom 32 pins to 100 pins. Depending on the device chosen, different sets of peripherals are included, the description below gives an overview of the complete range of peripherals proposed in this family. These features make the ultra-low-power STM32L072xx microcontrollers suitable for a wide range of applications: ? Gas/water meters and industrial sensors ? Healthcare and fitness equipment ? Remote control and user interface ? PC peripherals, gaming, GPS equipment ? Alarm system, wired and wireless sensors, video inter com. This STM32L072xx datasheet should be read in conjunction with the STM32L0x2xx reference manual (RM0376). The ultra-low-power STM32L072xx microcontrollers incorporate the connectivity power of the universal serial bus (USB 2.0 crystal-less) with the high-performance Arm Cortex-M0+ 32-bit RISC core operating at a 32 MHz frequency, a memory protection unit (MPU), high-speed embedded memories (up to 192 Kbytes of Flash program memory, 6 Kbytes of data EEPROM and 20 Kbytes of RAM) plus an extensive range of enhanced I/Os and peripherals. The STM32L072xx devices provide high power efficiency for a wide range of performance. It is achieved with a large choice of internal and external clock sources, an internal voltage adaptation and several low-power modes. The STM32L072xx devices offer several analog features, one 12-bit ADC with hardware oversampling, two DACs, two ultra-low-power comparators, several timers, one low-power timer (LPTIM), four general-purpose 16-bit timers and two basic timer, one RTC and one SysTick which can be used as timebases. They also feature two watchdogs, one watchdog with independent clock and window capability and one window watchdog based on bus clock. Moreover, the STM32L072xx devices embed standard and advanced communication interfaces: up to three I2Cs, two SPIs, one I2S, four USARTs, a low-power UART (LPUART), and a crystal-less USB. The devices offer up to 24 capacitive sensing channels to simply add touch sensing functionality to any application. The STM32L072xx also include a real-time clock and a set of backup registers that remain powered in Standby mode. The ultra-low-power STM32L072xx devices operate from a 1.8 to 3.6 V power supply (down to 1.65 V at power down) with BOR and from a 1.65 to 3.6 V power supply without BOR option. They are available in the -40 to +125℃temperature range. A comprehensive set of power-saving modes allows the design of low-power
文章编号=1009 -2552 (2016)07 -0156 -02 D O I：10.13274/https://www.doczj.com/doc/2d6926906.html,ki.h d z j.2016. 07.040 基于超低功耗单片机的RTC时钟的设计实现 刘玉秀，郭建强，李金龙 (西南交通大学物理科学与技术学院光电工程研究所，成都610031) 摘要：超低功耗仪器能够在电池供电情况下，工作较长时间。基于德州仪器的M S P430F5529 单片机开发的实时时钟，兼顾了超低功耗性能，同时为实时系统的开发提供了一个廉价实用的 控制器。该实时时钟集模拟时钟显示、数字时钟显示、背光度调节、时间设置和闹钟设置的功 能于一体，充分利用了 M S P430F5529单片机的诸多优良性能：低功耗、外部按键中断能力、高效的A D转换能力、本身所固有的R T C_A(实时时钟）模块和闹钟模块等等。总的来说文中基 于单片机的实时时钟设计能够很好将模拟技术和数字技术结合，在人工智能方面采用键盘、声音相结合，极大地丰富了应用价值。 关键词：单片机；R T C时钟；M S P430F5529 中图分类号：TP368. 1文献标识码：A Design of RTC clock based on microcontroller LIU Yu-xiu，GUO Jian-qiang，LI Jin-long (School of Physical Science and Technology，Southwest Jiaotong University，Chengdu610031，China) Abstract：The instrument o l ultra-low power consumption can work longer hours under the circumstance o l battery-powered.The development o l the real-time clock based on TI’s M S P430F5529，takes into account the ultra-low-power performance，while providing a cheap and practical controller lor the development o l real-time systems.The lunction o l the real-time clock includes the display o l analog clock，the display o f d i gital clock，backlight adjustment，the setting o f time and the setting o f alarm.And i t makes l u l l use o f the excellent properties o f the M S P430F5529 ：low power consumption，external buttons interrupt capability，and e f f i cient A D conversion capability，inherent R T C_A (real-time clock)module，and so the alarm module.Generally，the design o f the real-time clock can combined analog technology with d i g ital technology well.In a r t i f i c i a l intelligence，the use o f the keyboard and sound could greatly enrich the application value. Key words:microcontroller;R T C clock;M S P430F5529 信息疼术2016年第7期 0引言 本文是以M S P430F5529为主要研究对象，综 合利用了其点阵L C D液晶显示模块、按键输入模 块、齿轮电位计采样模块通过编程以及实时时钟模 块，由于实时时钟模块提供了计数器，该计数器具 有曰历模式的时钟计数、灵活可编程的闹钟以及可 校准的时钟功能，在此基础上可以通过编程并利用 软件进行调试，实现了实时时钟设计以及闹钟的设计。1实时时钟设计原理 1.1实时时钟设计主要程序执行思路 实时时钟设计的主要程序执行思路如图1所示。 1.2实时时钟功能实现原理 在基于M S P430F5529单片机的实时时钟设计收稿日期：2015-07-22 作者简介：刘玉秀（1991-)，女，在读硕士研究生，研究方向为光电工程。通讯作者:郭建强。 一 156—