微芯超低功耗MCU为产品进一步提高电池寿命
近日,微芯(Microchip)公司推出的具有多种灵活低功耗休眠模式且工作电流超低的PIC24F“GA3”16位闪存MCU系列产品,具有150 μA/MHz工作电流和6个DMA通道,从而可以以更低的功耗和更大的吞吐量来执行程序(例如:在电能表应用中,通过DMA通道,可实现计量和无线抄表同时进行)(图1)。该系列芯片进一步拓展了超低功耗(XLP)技术,同时,还增加了支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式。此外,该系列PIC MCU还可利用VBAT,对片上实时时钟/日历(RTCC)进行电池备份。凭借这些特性以及集成的LCD驱动器和其他外设,PIC24F的“GA3”器件可以实现更为高效和经济的设计,包括:消费类(如恒温器、门锁和家庭自动化),工业类(如安防、有线和无线传感器及工业控制),医疗类(如便携式医疗设备及诊断设备),以及计量类(如电子仪表、能源监测、水/气/热表及自动抄表)产品等。
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图1:PIC24F“GA3”16位闪存MCU系列产品框图
超低功耗技术持续发展
凭借其150 μA/MHz的运行电流,众多的低功耗模式,以及支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式,PIC24F“GA3”MCU可以通过减少应用消耗的总功耗,最大限度地延长电池寿命。为了在主电源切断时让应用的实时时钟继续运行,VBAT引脚可以400 nA进行备份供电。此外,从VDD到VBAT电源引脚的转换将会随VDD的断电自动发生。
该系列产品的XLP技术包括标准的XLP模式(包括:运行、空闲、打盹、休眠以及深度休眠模式)和最新的XLP模式(低电压休眠和VBAT电池备份模式)。其中,深度休眠模式近乎完全关断,可通过外部触发唤醒;休眠和空闲模式可选择性地关断外设和内核,以实现充分降低功耗和快速唤醒。同时,该器件还可实现灵活的功率和系统监视。
此外,该系列是第一批利用VBAT对片上实时时钟/日历进行电池备份的PIC MCU。其VBAT引脚可仅以400 nA进行备份供电(为了在主电源切断时,让应用的实时时钟继续运行)。
集成外设
该器件集成的LCD显示驱动器具有8个共驱动能力,可直接驱动多达480段,实现描述性图标和滚动等信息更为丰富的灵活显示。该MCU还包括采用恒流源的充电时间测量单元(CTMU),可用于mTouch容性触摸传感,超声波流量测量(例如:在水/气表应用中,通过测量时间差可测取流量)和许多其他的传感器。片上12位ADC具有阈值检测功能,并可配合CTMU一起执行休眠时的接近传感,以进一步降低功耗(例如:在电子门锁应用中,通过比较器来打开背光)。
应用示例:功率计
MCU工作电流的降低,有助于实现10VA IEC的功率预算,提高功率计的性能,使其能够运行更为复杂的代码,添加通信协议栈,并实现更低成本的电源。通过DMA与测量IC进行通信,CPU能够有带宽运行RF通信协议栈。此外,VBAT还可为实时时钟/日历提供功率备份。
应用示例:恒温器
在恒温器应用中,驱动LCD有99%的工作时间都可运行在低电压休眠模式下。与其他同类16位MCU相比,这能使功耗降低30%。运行模式可进一步延长电池寿命,同时,器件还添加了RF或WiFi功能,并且VBAT引脚还可节省电池的更换时间。
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