東莞超低功耗MCU廠家
發(fā)布時間：2024-09-01 01:26:53
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按鈕或鍵盤應用可以證明外部中斷的優(yōu)勢。如果不具備中斷功能，MCU必須頻繁輪詢鍵盤或按鈕，以確定其是否被按下。不僅輪詢自身會消耗功率，而且控制輪詢間隔也需要定時器，其會消耗附加電流。相比而言，在具備中斷情況下，CPU 可以在整個過程中保持睡眠狀態(tài)，只有按下按鈕時才激活。 在選擇低功率 MCU時，還需要考慮外設功耗與電源管理。某些低功率 MCU僅僅是設計時不具備低利率功能的舊架構的改進版本。而有些 MCU在設計時即具備低功耗特性，并在其外設中內(nèi)置了低功耗功能。一種特性是在需要時單獨啟動或關閉外設的能力，換言之，更重要的是自動啟動或關閉外設的能力。A/D 轉換器就是一個例子，其在完成一次轉換后可以自動關閉。另外，某些 MCU 正在引入直接存儲器存取功能，其可以在無需 CPU 干預情況下自動處理數(shù)據(jù)。 最后，我們常常會誤解 mcu 處理效率。大家通常會認為 16 位 MCU需要兩倍于 8 位 MCU的內(nèi)存，但是一個 16 位架構實際上需要比 8 位架構要少一些的代碼，而 16 位 MCU 一般會更快速地執(zhí)行任務。例如，8 位 MCU 需要 CPU 開銷來管理具有 10 位 A/D 轉換數(shù)據(jù)或需要 16 位計算的應用中的數(shù)據(jù)。而且當今許多MCU 產(chǎn)品都具有單個工作文件或累加器，其數(shù)據(jù)必須進行傳輸，以便處理，因此，與基于寄存器的架構相比需要額外的 CPU 開銷。表 1 說明在 16 位現(xiàn)代架構與8 位 8051 架構上傳輸 10 位 A/D 數(shù)據(jù)的指令。在采用 1Mhz 時鐘情況下，16 位器件需要 6us 進行傳輸，而 8 位器件則需要 24us。 選擇低功率 MCU是一項耗時、棘手的工作。如果花費一些時間來了解可用產(chǎn)品選項的架構特性，我們就能夠開發(fā)出能滿足最苛刻功率預算的設計。
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指夾式脈搏血氧儀硬件檢測電路主要有4個部分組成，光電傳感器部分、模擬信號處理單元、MCU處理單元和顯示輸出部分。首先，光電傳感器將采集到的信號傳輸至模擬信號處理電路；其次，模擬信號處理單元對接收到的信號進行I/V轉換、采樣、濾波、放大和分離，將分離后的4路信號（紅光交流信號、紅光直流信號、紅外交流信號、紅外直流信號）傳輸?shù)絉JM8L151的ADC處理單元，MCU處理單元對數(shù)據(jù)進行處理、轉換和存儲，處理結果送至顯示輸出部分由OLED顯示屏顯示出來，或通過BLE傳送到手機APP。
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RJDR8837 是一個 H 橋驅動器，可驅動一個直流電機或其他設備諸如螺線管。輸出由RJDR8837 上的 PWM 接口(IN1/IN2)控制。具有低功耗休眠模式，采用 nSLEEP 使能。通過集成 H 橋驅動管和 H 橋驅動管控制電路到片內(nèi)，大大減少了電機驅動系統(tǒng)的元件數(shù)量。此外，RJDR8837 增加了有效的保護功能:欠壓鎖定、過流保護和熱關斷。RJDR8837 為攝像機、消費類產(chǎn)品、玩具和其它低電壓或者電池供電的運動控制類應用提供了集成的電機驅動器解決方案。芯片能夠驅動一個直流電機或其他諸如螺線管的設備。輸出驅動器塊由H 橋 NMOSFET 功率管組成，以驅動電機繞組。內(nèi)部的電荷泵產(chǎn)生所需的柵極驅動電壓。 RJDR8837 能夠提供高 1.1A 的輸出電流。它運行在 0 至 11V 之間的電機電源電壓，以及1.8V 至 6.6V 的芯片電源電壓下。 RJDR8837 具有 PWM (IN/IN) 輸入接口。此接口與行業(yè)標準器件兼容。 提供過流保護、短路保護、欠壓鎖定和熱關斷功能。
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芯片介紹 RJGT102是一顆自帶SHA256加密算法的芯片，其存儲容量為176Byte，包含指令寄存器、源地址寄存器、目的地址寄存器等，該芯片根據(jù)指令寄存器的值進行譯碼，進行SHA-256運算和搬移等操作，完成認證加密工作。 芯片具有一次可編程單元、對應的用戶ID，并且內(nèi)部設有POR電路和LDO模塊，可提供可配置的看門狗定時器和對外復位功能，與MCU可通過IIC串行接口通信，支持低功耗模式。 該芯片存儲主要分為數(shù)據(jù)存儲區(qū)、密鑰存儲區(qū)和控制存儲區(qū)等三個區(qū)域，數(shù)據(jù)區(qū)中的一個PAGE數(shù)據(jù)和密鑰區(qū)的數(shù)據(jù)將會參與到SHA256的加密算法。 SHA-256加密模式輸入包括8Byte的密鑰，32Byte的PAGE數(shù)據(jù)（任意一個PAGE區(qū)），8Byte的UID，8Byte的隨機數(shù)，8Byte的關鍵常數(shù)（芯片內(nèi)部固化了）。輸出32Byte的報文摘要（MAC）。由于SHA-256具有不可以從消息摘要中復原信息、兩個不同的消息不會產(chǎn)生同樣的消息摘要、修改消息中的一個比特即會引起雪崩效應等特點，因此SHA-256電路能以很高的安全性提供認證功能。
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鑒于物聯(lián)網(wǎng)終端設備對功耗和安全問題的迫切需求，瑞納捷電子推出了RJM8L151系列是超低功耗安全MCU，非常適用于電池供電的物聯(lián)網(wǎng)終端設備。RJM8L151系列不僅具備出色的運行和待機功耗表現(xiàn)，還內(nèi)置了硬件真隨機數(shù)發(fā)生器和AES/DES/SM4硬件加密引擎。集成12位高精度逐次逼近型ADC和2通道的多功能比較器，對物聯(lián)網(wǎng)傳感器的高精度、實時檢測極為有益。RJM8L151豐富的外圍接口使擴展各種通信模塊、功能模塊更加方便。RJM8L151基于增強型哈佛架構的CPU內(nèi)核和多級流水線指令系統(tǒng)，相同時鐘頻率的處理性能是傳統(tǒng)8051的3倍，采用Keil uVision或IAR集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)調試應用代碼。RJM8L151系列安全MCU的硬件框圖如圖2所示。 RJM8L151的正常工作電壓范圍是1.62V到5.5V,非常適合2節(jié)、3節(jié)干電池直接供電，省掉額外的LDO電路，另外RJM8L151低至0.35uA的待機電流，既能保持內(nèi)部RTC的正常計時，又能保持SRAM數(shù)據(jù)不變，該性能可大大減小系統(tǒng)對電池容量尺寸的要求。RJM8L151具有6種電源管理模式，通過裁剪時鐘樹的方式關閉時鐘來實現(xiàn)不同需求的功耗。一般情況下使用內(nèi)部低速時鐘就可以完成對外部中斷的響應，同時又可以保持很低的功耗，這是同類MCU無法做到的。另外，RJM8L151從低功耗狀態(tài)喚醒小于5us，可以實現(xiàn)快速睡眠快速喚醒低占空比工作，這又極大的降低了系統(tǒng)功耗。