芯科實驗室(Silicon Laboratories)推出基於安謀國際(ARM)Cortex-M3處理器的最低功耗微控制器(MCU)系列產品和首款具有「功耗感知」功能的開發工具。
Precision32 SiM3L1xx MCU及開發環境利用創新的混合訊號技術,使開發人員在3.6伏特(V)工作電壓下,工作模式功耗降低到175微安培(µA)/MHz,並在啟動即時時脈(RTC)的情況,休眠模式功耗降低到250奈安培(nA)以下。
新型超低功耗混合訊號MCU是智慧型儀表、儀器監測、家庭自動化、無線安全、資產追蹤、個人醫療裝置及其他連接到物聯網(IoT)的功耗敏感型應用的理想選擇。
超低功耗MCU是建構物聯網中IP裝置的關鍵組成元件。專家預計到2020年大約有五百億台智慧型裝置連接到物聯網,他們可透過無線網路自動感測、監測、處理、控制和通訊。由於許多智慧型終端節點由電池或能量收集供電,因此特別需要諸如SiM3L1xx的高效節能MCU,使開發人員能最佳化系統功耗。
SiM3L1xx系列產品頻率高達50MHz,特別針對突破性超低功耗而設計。新型Precision32混合訊號MCU具備節能周邊,以及電流消耗低於許多其他8位元MCU的創新型架構,這樣開發人員可在其低功耗嵌入式設計中採用高效能32位元核心,而不會減少電池壽命。
新款元件透過許多關鍵性創新,降低工作模式功耗,例如動態電壓調節可根據應用情況變化來調整內部元件的電壓。與其他32位元MCU相比,整合高效率直流對直流(DC-DC)降壓轉換器可降低40%工作模式功耗。資料傳輸管理器、AES加密模組和執行階段的編碼器等專用周邊可在沒有中央處理器(CPU)介入下,加速無線應用中射頻(RF)協定的處理,大幅降低系統功耗。
增強型直接記憶體存取(DMA)可降低90%協定相關功耗,RAM和暫存器保持狀態能夠在4微秒(µs)內快速喚醒。該系列MCU產品還具有專利技術易經顯示器(LCD)控制器,其電荷再分配架構能在不影響效能的情況下降低約40%顯示器功耗。
透過最佳化晶片整合周邊功耗,例如電荷泵、RTC、感測器介面、休眠模式UART、比較器和LCD控制器等裝置,SiM3L1xx MCU可大幅降低休眠模式下的功耗。
電荷泵在休眠模式下為元件電路產生高效節能的輸入電壓,使類比電路休眠電流降低35%,數位電路休眠電流降低50%。SiM3L1xx MCU支持多警報選擇,可用於定時和中斷的RTC、為低功耗裝置通訊的休眠模式UART,以及在MCU處於休眠模式時仍可進行感測器激勵和測量的感測器介面。自動感測器介面可在休眠模式下繼續計數,在計數超過或計數達到可編程的閥值後喚醒MCU。
SiM3L1xx和輔助開發工具在設計時就考慮到系統整體功耗預算。為了最大限度降低系統功耗,SiM3L1xx MCU利用專利的電壓轉換技術及先進的周邊,可減少系統中其他IC功耗。
例如,高效率的DC-DC轉換器能降低整體系統的工作電流。為連接MCU的IC元件配置最低可接受的輸出電壓,可最大限度的降低整體功耗,該技術尤其適用於電池供電應用,如智慧型電表,可使電池壽命延長到20年。
芯科實驗室網址:www.silabs.com