Cuando se requieren baterías para respaldar productos que funcionan durante años, incluso décadas, el aumento drástico en la eficiencia energética necesaria requiere un aumento gradual en la integración de MCU. Las mejoras y los ajustes a la arquitectura del procesador subyacente no son suficientes. Con una gran cantidad de productos sensibles a la energía en áreas como la medición, la automatización de edificios, la seguridad y los dispositivos médicos portátiles, se requieren mayores avances en el diseño de MCU para satisfacer las demandas, a menudo contradictorias, de eficiencia energética y potencia de procesamiento.
Cuando se requieren baterías para respaldar productos que funcionan durante años, incluso décadas, el aumento drástico en la eficiencia energética necesaria requiere un aumento gradual en la integración de MCU. Las mejoras y los ajustes a la arquitectura del procesador subyacente no son suficientes. Con una gran cantidad de productos sensibles a la energía en áreas como la medición, la automatización de edificios, la seguridad y los dispositivos médicos portátiles, se requieren mayores avances en el diseño de MCU para satisfacer las demandas, a menudo contradictorias, de eficiencia energética y potencia de procesamiento.
Al adoptar un enfoque de “cielo azul” para diseñar el microcontrolador EFM32 Gecko de baja potencia y sus herramientas de software y hardware de apoyo (Figura 1), Energy Micro reduce las necesidades de energía de los titulares en una cuarta parte.Dispositivos fabricados que se pueden consumir8. -, MCU de 16 bits y 32 bits que pueden extender significativamente la vida útil de la batería existente. Visto de otra manera, el uso de tales MCU que ahorran energía ha permitido a los diseñadores de productos reducir significativamente el costo y el tamaño de las baterías, pero el costo de las baterías, como los medidores de energía y los dispositivos de seguridad.Para ciertos productos, la frecuencia, el costo y el carbono Se puede minimizar la huella de las llamadas de mantenimiento para el reemplazo de la batería.
Lograr una calificación de potencia tan baja en una MCU no es una tarea fácil, ya que requiere años de desarrollo y verdadera innovación. Si visita el sitio web de Energy Micro, encontrará la tecnología descrita bajo el título épico “10 factores que hacen que EFM32 de 32 bits sea el microcontrolador más eficiente en energía del mundo…”. En realidad, ciertamente hay muchos más factores que estos.
Deje de lado la técnica de la “potencia ultrabaja”. La forma en que la MCU usa la energía (potencia a lo largo del tiempo) es importante cuando la cantidad de carga disponible de una celda de batería es limitada. Minimizar el producto potencia-tiempo es tan importante durante los períodos de sueño como durante los períodos de actividad.
Los MCU EFM32 se basan en el núcleo del procesador ARM Cortex-M3 y están diseñados para reducir significativamente el consumo de energía en modo activo. En las pruebas comparativas, el EFM32 a 32 Mhz con un suministro real de 3 V ejecuta un buen código de aplicación desde flash a 160 µA/MHz.
Está bien, pero el tiempo que tarda la MCU en procesar una tarea tiene un gran impacto en la eficiencia energética. Entonces use un Cortex-M3 de 32 bits. Son más eficientes que los dispositivos de 8 y 16 bits y realizan tareas en muchos menos ciclos de reloj, lo que resulta en períodos activos significativamente más cortos. Al mantener el ciclo activo lo más corto posible, una MCU de 32 bits puede pasar más tiempo en modo de suspensión profunda. Olvídese del viejo adagio de que los procesadores de 32 bits no pueden ofrecer un modo de espera sub-µA. La aplicación de buenas técnicas de diseño de bajo consumo sin duda puede ayudar. El EFM32 proporciona todas las funciones básicas, como contador en tiempo real, retención de RAM y CPU, detección de caídas de tensión, reinicio de encendido en modo de suspensión profunda mientras usa solo 0.9uA.
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