世界最低功耗MCU是怎样炼成的

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        谈到低功耗,工程师似乎并不满足于产品说明书上的数据,而是想了解究竟最低功耗MCU是如何设计开发的。笔者在不久前北高智电子主办的“节能之星”MCU及RF产品研讨会上,来自挪威的Energy Mirco AS介绍了采用ARM Cortex-M0/M3核的世界最低功耗微控制器EFM32。本网站对Energy Micro市场传讯经理Oyvind Borgan进行了独家采访。

        成立于2007年,Energy Micro的管理团队分别来自于Chipcon, TI, Atmel, Silicon Labs等知名芯片厂商,拥有丰富的SoC开发经验。自从2009年推出第一款32位EFM32系列微控制器,在2010年和2011年陆续又推出多款产品补充这一系列。公司虽然成立时间尚短,但已获得业界和客户的认可,在2010年还荣获由Embedded World 2010大会颁发的年度嵌入式硬件设计大奖。

        “我们的微处理器除了内核采用ARM Cortex-M0/M3以外,其它的功能模块均是Energy Micro自主研发设计,以满足客户的超低功耗的目的。目前,我们的产品EFM 32微控制器功耗仅为160uA/MHZ,属于世界最低功耗。” Oyvind Borgan首先对记者强调Energy Micro产品的最大特色。

        “为此,我们付出了很大的努力,MCU的系统功耗分为正常工作与休息两种,我们从两头着手。EFM32是32位的CPU,启动模式下从闪存FLASH执行代码所消耗的典型电流为160μA/MHz、深度睡眠模式和关断模式下分别为900nA和20nA。EFM32 MCU减少低效率的唤醒在深度睡眠模式和工作模式之间。在低功耗系统中,不断地从工作模式到睡眠模式的转换,这个唤醒时间是不能忽略的。EFM32微控制器降低了唤醒时间,仅仅需要2 μs。确保在CPU启动之前减低能源的损耗。这就大大的减少了运行时间和唤醒时间。”对于ERM 32世界最低功耗是如何实现,Oyvind Borgan 做出了详细的说明。“在待机模式下,仍然执行基本的操作,EFM32微控制器结合超低功耗和智能电源管理技术,来减低能源的使用。在深度睡眠模式下,RAM、CPU保留、电源复位和掉电检测功能、实时计数器的运行电流只有900 nA。在Shutoff模式下,运行电流只有20 nA。”

        “另外,EFM32在低功耗模式下及PRS周边反射系统,可以自主工作,无需CPU的干预。EFM 32优良架构能源模式,超节能的外设,先进的能源监控工具AEM,energyAware软件等均可以有效的实现低功耗。最终,让电池的寿命延长4倍以上。并且在今年的第四季度我们也将推出世界最低功耗的射频MCU-EFR。”

        针对工程师关心的EFM32抗干扰能力,Energy micro大中华区业务总监Jeff Su没有直接做回应,而是通过举例论证为大家解答。亚洲第一跑步机厂商Johnson Fitness表示三年内要使用Energy micro EFM32替换现有的跑步机MCU。

        对于低功耗节能MCU市场的前景,Energy micro 市场传讯经理 Oyvind Borgan 表示:“我们有信心也有理由相信低功耗MCU市场前景非常看好。EFM32的推广今年4月份开始,在全国5月份就有100多个客户,到6月份时已超过200多家开始Design in。”

        作者:Summer Pan

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