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SAM4L:低功耗由我重新定义

2012-12-01 07:40:20 来源:与非网记者 岳浩

ARM的Cortex-M内核以低功耗高性能著称,各个半导体厂家基于Cortex-M的产品也是层出不穷,无论是恩智浦LPC11、12、13、43系列,意法半导体的STM F0、F1、F2、F4系列,还是飞思卡尔的Kinetis L、X、K系列,产品被广泛应用于智能测量、人机接口、汽车及工业控制、消费类产品及医疗等多个领域,可以说Cortex-M系列为成本和功耗敏感的微处理器应用提供广泛而多样的选择,这也是为何ARM的授权费用这么高,很多厂商还是乐于选择Cortex-M内核的原因。

 

Cortex-M4处理器中最低功耗、最高效率

 

在这次的爱特梅尔研讨会上,笔者对基于Cortex-M4系列的SAM4L微处理器产生了浓厚的兴趣,它的功耗据称仅为目前解决方案的三分之一,这款号称在Cortex-M4处理器低功耗方面定义了新标准的产品究竟如何,让我们简单了解下它的参数。

 

工作模式下的最低功耗降至90uA/MHz,睡眠模式下仅消耗1.5uA电流就能完全保留RAM内容,在备用模式下则消耗700nA电流,唤醒时间低至1.5us,工作电压区间1.68-3.6V。

 

如果你对这些数字没什么概念,可以对比下爱特梅尔先前基于M4内核的SAM4S系列产品,低工作频率的动态模式下功耗为200uA/MHz,待机模式下的RAM维持电流在25uA,备用模式下,1.8V时消耗电流为3uA。

 

同样号称在低功耗方面做的非常出色的德州仪器,其基于Cortex-M4的微处理器Stellaris ARM Cortex-M4F查到的数据是待机电流为1.6uA,唤醒时间不到500us。但是由于外设、工作频率、待机模式都略有不同,这些数据也只能作为您的参考。

 

 

独一无二的picoPower技术 

 

说起picoPower技术,使用过爱特梅尔AVR系列单片机的朋友肯定知道,Atmel 的picoPower技术使“节能”的电耗降低到仅有650nA,即使是在32 kHz时钟和高级欠压探测(Brown-out-detection)的运行情况下也是如此。这是业界同类产品的最低工作电流。

 

SAM4L系列将M4内核与picoPower技术的多种节能创新特性包括梦游(SleepWalking)功能、外设事件系统(Peripheral Event System)巧妙的结合到了一起。外设事件系统是一个允许外设之间直接通信而不使用中央处理单元(CPU)的实时网络。此外,梦游技术允许外设在不使用CPU的情况下对输入数据进行定性和评估,从而省去不需要的耗能的CPU唤醒,以便节能。

 

SAM4L系列其他特色外设


SAM4L系列还包括基于QTouch技术的硬件集成电容式触摸模块,这使得一些触摸应用和近距离功能可以快速开发;另外它带有4*40的LCD区段控制器,这在一些仪表的LCD显示上还是相当的实用。

 

目前SAM4L系列器件现有两个分支:LS系列和全功能LC系列。可以提供48、64 和 100引脚QFP和QFN封装选择。同时爱特梅尔提供SAM4L-EK评测工具套件,以便帮助客户加快设计速度,通过爱特梅尔的Studio 6集成开发环境(IDE)(目前可以集成ARM和AVR两种架构设计)客户可以非常方便的进行设计开发。

 

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