選擇低功耗的微處理器

發(fā)布時間:2012/2/17 22:02:54 訪問次數(shù):778

    對于一個嵌入式系統(tǒng)，一旦微處理器和操作系統(tǒng)( OS)被選定，整個系統(tǒng)的框架便大致可以確定了。在選擇一個微處理器時，除了要注意其性能的優(yōu)劣（如時鐘頻率等）及所提供的接口和功能外，也不能夠忽視其功耗特性。因?yàn)槲⑻幚砥魇钦麄€嵌入式系統(tǒng)主要的功率消耗源。對于一個移動（手持）設(shè)各，除了顯示屏以外，微處理器的功率消耗幾乎是的整個系統(tǒng)功耗的一半，甚至更多（視系統(tǒng)具體情況而定）。選擇合適的微處理器對整個系統(tǒng)功耗大小有舉足輕重的影響。
SLC1049-151MLB
    微處理器的選擇通常在微處理器的性能( Performance)和功耗(Power Consumption)兩方面進(jìn)行比較。通常可以采用Watt/MIPS這個指標(biāo)來進(jìn)行衡量，即每執(zhí)行1M次指令所消耗的能量。實(shí)際上，由于各個微處理器的體系結(jié)構(gòu)有很大差異，衡量性能的方式也不盡相同。
    微處理器的功率消耗可以分為兩大部分：一是內(nèi)核消耗功率，二是外部接口控制器消耗功率總的功率消耗是兩者之和，即與其供電電壓和時鐘頻率有關(guān)；而除了與各個專門I/O控制器的自身功耗有關(guān)外，還與地址總線和數(shù)據(jù)總線寬度有關(guān)。
    為了滿足低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求，很多微處理器生產(chǎn)廠商都推出了自己的低功耗產(chǎn)品，如Philips公司的P8XL PC系列、TI公司的MSP430系列、Microchip公司的PIC系列，以及NXP公司的ARM Cortex-MO系列等。這一系列的微處理器本身具有超低功耗特性，能夠工作在低電壓和低頻卒狀態(tài)。選擇時需要對微處理器的特性、工作模式、工作電流、休眠電流、掉電電流等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。
    例如，Microchip公司采用nanoWatt XLP極低功耗技術(shù)的MCU，其典型電流消耗為：掉電電流小于lOOnA，看門狗電流消耗小于800nA，實(shí)時時鐘和日歷電流消耗小于800nA。該公司的PIC24F16 KA系列的MCU，典型休眠電流可以低至20nA，實(shí)時時鐘電流達(dá)490nA，看門狗定時器電流達(dá)370nA。
    NXP公司采用ARM CoItex-MO內(nèi)核的LPC11××系列32位微處理器的能耗僅為85 yW/MHz。在睡眠工作模式(@ 12MHz)下的功耗為600. OVW，深度睡眠工作模式的功耗為19.8 p4W，深度掉電工作模式的功耗為0. 726 UW。

    對于一個嵌入式系統(tǒng)，一旦微處理器和操作系統(tǒng)( OS)被選定，整個系統(tǒng)的框架便大致可以確定了。在選擇一個微處理器時，除了要注意其性能的優(yōu)劣（如時鐘頻率等）及所提供的接口和功能外，也不能夠忽視其功耗特性。因?yàn)槲⑻幚砥魇钦麄€嵌入式系統(tǒng)主要的功率消耗源。對于一個移動（手持）設(shè)各，除了顯示屏以外，微處理器的功率消耗幾乎是的整個系統(tǒng)功耗的一半，甚至更多（視系統(tǒng)具體情況而定）。選擇合適的微處理器對整個系統(tǒng)功耗大小有舉足輕重的影響。
SLC1049-151MLB
    微處理器的選擇通常在微處理器的性能( Performance)和功耗(Power Consumption)兩方面進(jìn)行比較。通�？梢圆捎肳att/MIPS這個指標(biāo)來進(jìn)行衡量，即每執(zhí)行1M次指令所消耗的能量。實(shí)際上，由于各個微處理器的體系結(jié)構(gòu)有很大差異，衡量性能的方式也不盡相同。
    微處理器的功率消耗可以分為兩大部分：一是內(nèi)核消耗功率，二是外部接口控制器消耗功率總的功率消耗是兩者之和，即與其供電電壓和時鐘頻率有關(guān)；而除了與各個專門I/O控制器的自身功耗有關(guān)外，還與地址總線和數(shù)據(jù)總線寬度有關(guān)。
    為了滿足低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求，很多微處理器生產(chǎn)廠商都推出了自己的低功耗產(chǎn)品，如Philips公司的P8XL PC系列、TI公司的MSP430系列、Microchip公司的PIC系列，以及NXP公司的ARM Cortex-MO系列等。這一系列的微處理器本身具有超低功耗特性，能夠工作在低電壓和低頻卒狀態(tài)。選擇時需要對微處理器的特性、工作模式、工作電流、休眠電流、掉電電流等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。
    例如，Microchip公司采用nanoWatt XLP極低功耗技術(shù)的MCU，其典型電流消耗為：掉電電流小于lOOnA，看門狗電流消耗小于800nA，實(shí)時時鐘和日歷電流消耗小于800nA。該公司的PIC24F16 KA系列的MCU，典型休眠電流可以低至20nA，實(shí)時時鐘電流達(dá)490nA，看門狗定時器電流達(dá)370nA。
    NXP公司采用ARM CoItex-MO內(nèi)核的LPC11××系列32位微處理器的能耗僅為85 yW/MHz。在睡眠工作模式(@ 12MHz)下的功耗為600. OVW，深度睡眠工作模式的功耗為19.8 p4W，深度掉電工作模式的功耗為0. 726 UW。

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相關(guān)IC型號: SLC1049-151MLB; 暫無最新型號

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