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作者：陳飛 百特上海技術(shù)中心 時(shí)間：2009-09-08 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 影響系統功耗的主要因素 對于一個(gè)數字系統而言，其功耗大致滿(mǎn)足以下公式：P=CV2f，其中C為系統的負載電容，V為電源電壓，f為系統工作頻率。由此可見(jiàn)，功耗與電源電壓的平方成正比，因此電源電壓對系統的功耗影響最大，其次是工作頻率，再就是負載電容。負載電容對設計人員而言，一般是不可控的，因此設計一個(gè)低功耗系統，應該考慮在不影響系統性能的前提下，盡可能地降低電源的電壓和使用低頻率的時(shí)鐘。下面對ATMEL公司的AT91SAM7L來(lái)具體探討這個(gè)問(wèn)題。 基于A(yíng)T91SAM7L的極低功耗系統設計 AT91SAM7L是工業(yè)級的32位RISC 控制器，具有高性能和超低功耗的優(yōu)點(diǎn)，該系列產(chǎn)品嵌入了控制多個(gè)功率島 (power island) 的功率開(kāi)關(guān)，以及可編程的電壓調節器，用于降低工作和待機模式下的功耗，為設計低功耗系統提供了有利的條件。 圖1是以AT91SAM7L為CPU的計算器的原理框架，其中還包括了AT91SAM7L電源系統結構圖。 
�、� 電源的電壓 AT91SAM7L采用單電壓模式工作，電壓低至1.8V，在工作模式下，從閃存中執行代碼時(shí)，典型的電流消耗為0.5mA/MHz。不同待機模式的功耗可通過(guò)多種方式來(lái)加以控制，例如功率開(kāi)關(guān)，可調電壓調節器，以及在電壓監控器、上電復位和欠壓檢測電路使用采樣技術(shù)，而非持續量度。在關(guān)電模式下，AT91SAM7L 的典型電流消耗僅100nA。 �、� 低功耗模式和快速喚醒功能 在關(guān)電模式下，僅對快速喚醒 (Fast Wake-up, FWUP) 引腳供電，這樣只需按一個(gè)按鈕即可喚醒系統。這種功能可用于控制計算器等應用的電源開(kāi)/關(guān)。在后備模式下，只有電源控制器、零功耗上電復位 (POR) 和32kHz晶振電路在運行。RTC、2kb后備SRAM、BOD、電荷泵、LCD 穩壓器和LCD控制器均可獨立開(kāi)/關(guān)。在等待模式下，該2MHz RC振蕩器便會(huì )快速喚醒系統，實(shí)現快速的外部事件管理。圖2是AT91SAM7L各種模式之間的轉換及狀態(tài)框圖。
�、� 降低功耗技術(shù) AT91SAM7L針對工作和待機模式采用了創(chuàng )新的降低功耗技術(shù)。在工作模式下，能通過(guò)可編程的方式設置工作電壓和工作頻率、外設時(shí)鐘活動(dòng)，并采用DMA來(lái)替代CPU完成數據傳輸，從而優(yōu)化功耗。 |
