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汽车 MCU低功耗解决方案

作者:时间:2013-12-12来源:网络收藏

表1列出了在室温条件下Qorivva MPC5602B不同工作模式下的功耗:

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表1 Qorivva MPC5602B不同模式下的电流


Qorivva MCU内部被划分为3个不同的电源域,不同的外设分别属于不同的电源域。电源控制单元允许用户在不同的模式下对某一个电源域供电或者断电。在模式切换时,根据用户的配置,有限状态机负责开启或者关闭各个电源域的供电从而保证状态切换是平顺且安全。例如:进入STANDBY模式将会切断内核、大多数外设、时钟等模块的电源,因此可以节省最多的功耗。

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图2 Qorivva

MCU的功耗与工作时钟直接相关,这就意味着在单位时间内越多的门翻转将会带来越大的功耗。Qorivva 系列MCU采用了多种方式降低门翻转所带来的动态功耗。包括:1. 停止内核时钟,在低功耗模式下,断开内核的时钟可以有效降低内核的功耗。2. 外设时钟分频,对于一些不需要高速运行的外设,可以降低外设的时钟从而降低动态功耗。3. 断开部分无需使用的外设时钟,可以有效的降低由外设带来的动态功耗。

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图3 Qorivva


基于Qorivva MPC5602B MCU的一种典型低功耗应用

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图4 Qorivva MPC5602B 低功耗应用


如图4所示为Qorivva MPC5602B的一种典型低功耗应用。第一阶段的16ms时间内MCU处于STANDBY模式,其电流消耗仅为30 μA,此时由内部的计时器自动唤醒。唤醒之后第二阶段71μs时间内MCU处于RUN模式,此时使用2MHz的系统时钟,电流消耗小于8mA。第三阶段64μs时间内MCU处于STOP模式,RTC设置为在64μs之后唤醒,此时的电流消耗低于300 μA。唤醒之后第四阶段57μs回到RUN模式。MCU在这四个阶段的平均电流消耗仅为94 μA。可以看到,在特定的条件下间歇性的使MCU处于低功耗模式可以显著地降低系统功耗。

总结:

飞思卡尔Qorivva系列MCU除了采用更好特性的器件和更先进的工艺尺寸,还提供了应用层的低功耗解决方案,用户可以通过结合使用不同的工作模式,降低系统功耗,应对低功耗挑战。


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