在智能表計、個人可穿戴設備、家庭醫療、智慧家居、遠程測控、無線傳感等許多依靠電池供電的物聯網設備中,設備續航是一個棘手問題,對設備內的核心器件-微控制器(MCU)提出了很大的挑戰,低功耗MCU應運而生。根據相關資訊預測,低功耗MCU約占整個MCU市場比例的15%~20%。因為低功耗MCU可觀的應用前景,國內外許多廠家紛紛向市場推出各種型號的低功耗MCU。
那么如何選擇一款適合自己的低功耗MCU芯片呢?
我們知道,在低功耗設計中,平均電流值消耗往往決定電池壽命,而不同級別功能的斷電模式(低功耗模式)和運行狀態下的工作電流決定了應用場景下的實際功耗。在實際使用過程中,快速進入或退出低功耗模式(喚醒時間)、快速處理數據(高速性能)和低運行功耗(動態功耗低)的能力也極為重要。此外,一個好的低功耗MCU應為其所有外設提供中斷功能,而且設計精良的集成智能化的低功耗外設還可以減少MCU喚醒的次數,從而進一步降低MCU整體能耗。這些都是低功耗MCU選型需要加以綜合考量的關鍵因素。
在市面上眾多低功耗MCU產品中,國民技術N32L4xx系列是業界首款采用40nm先進工藝設計的低功耗MCU,已投入量產并得到市場廣泛認可,憑借其領先的低功耗技術和產品成熟度成為“爆款”,讓我們來一探究竟。
N32L4xx低功耗MCU采用多項“硬核”設計,打造業界領先的低功耗特性。
N32L4xx采用多電源域構架技術,從而降低芯片待機功耗。同時具有多種功耗管理模式,靜態功耗低至1.5uA(典型值),并可快速從低功耗模式喚醒,從STOP2狀態下喚醒到可執行第一條指令的時間僅20μs。采用動態電源調節技術,動態功耗低至60μA/MHz,在同樣低功耗狀態下擁有更高性能表現,達到37.2 Coremark/mA的超高性能低能耗,處于業內領先水平。
N32L4xx低功耗MCU集成外設也采用了低功耗設計技術,全面降低整體能耗。
集成一個低功耗異步串行通信接口(LPUART),支持在STOP2模式下接收數據喚醒。具有多種數據接收喚醒方式,使用更加靈活,通過減少MCU喚醒次數以進一步降低功耗。
集成一個低功耗旋轉計數模塊(LPRCNT),可用于非接觸式流體流量計量(例如水表流量計量)。根據當前傳感器位置狀態自動切換采樣率,以達極低功耗目的。可工作于STOP2模式,流量計量無需MCU干預,當計量達到設定的流量閾值后才喚醒MCU。
集成的Segment LCD等外設也都采用了低功耗設計,支持在STOP2模式下保持顯示,降低LCD的電流消耗。
除了在低功耗上表現極為出色,性能提升方面也非常優異。N32L4xx搭載ARM Cortex-M4F內核,主頻高達108MHz,支持硬件乘除法器、浮點運算功能及DSP指令,CPU運算性能高達135DMIPS,采用高效Cache機制保障CPU訪問Flash零等待執行程序,最大程度發揮CPU性能,CoreMark跑分高達357.4分。基于內部多總線構架及DMA控制器,保障數據交互更為高效。
N32L4xx還具有大存儲容量、高性能模擬外設(如業界領先的5Mbps 高速12bit ADC)、豐富的數字接口、性能優異的硬件密碼加速引擎等多個綜合優勢,因此推出后得到市場和行業用戶的青睞,成為超長續航設備微控器的實力擔當!
目前,國民技術N32L4xx低功耗MCU目前共有兩大系列17個量產型號可供選擇。
關于國民技術
國民技術股份有限公司于2000年源于國家“909”集成電路專項工程成立,2010年創業板上市(股票代碼:300077),是中國安全芯片、通用MCU領軍企業和國家級高新技術企業,擁有國內首個企業獨立安全芯片攻防技術實驗室,博士后科研工作站。總部位于深圳,在北京、上海、武漢、西安、香港、新加坡等地設有分支機構。主營產品包括:安全芯片、通用MCU、可信計算芯片、智能卡芯片、非接讀寫芯片、藍牙芯片、RCC創新產品等,廣泛應用于網絡安全認證、電子銀行、電子證照、移動支付與移動安全、物聯網、工業聯網及工業控制、智能家電及智能家庭物聯網終端、消費電子、電機驅動、電池及能源管理、智能表計、醫療電子、汽車電子、安防、生物識別、通訊、傳感器、機器自動化等應用方向。
原文標題:動態功耗低至60μA/MHz!助力設備超長續航,首選國民技術低功耗MCU!
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