解析:低功耗、可穿戴設備的設計
發布時間:2015-04-30 責任編輯:echolady
【導讀】近些年可穿戴產品異常火爆,低功耗在可穿戴產品中所占的比重非常大,低功耗設計是可穿戴設備麵臨的挑戰。該產品正常工作時的電壓與電流的乘積稱為總功耗,是低功耗設計的重點。本文就來分享可穿戴設備的低功耗設計。
首(shou)先(xian),要(yao)明(ming)白(bai)一(yi)點(dian)就(jiu)是(shi)功(gong)耗(hao)分(fen)為(wei)工(gong)作(zuo)時(shi)功(gong)耗(hao)和(he)待(dai)機(ji)時(shi)功(gong)耗(hao),工(gong)作(zuo)時(shi)功(gong)耗(hao)分(fen)為(wei)全(quan)部(bu)功(gong)能(neng)開(kai)啟(qi)的(de)功(gong)耗(hao)和(he)部(bu)分(fen)功(gong)能(neng)開(kai)啟(qi)的(de)功(gong)耗(hao)。這(zhe)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)影(ying)響(xiang)著(zhe)產(chan)品(pin)的(de)功(gong)耗(hao)設(she)計(ji)。
為了降低產品的功耗,在電子產品開發時盡量采用低電壓低功耗的產品。比如一個產品,曾經用5v單片機正常工作,後來又了3.3vdedanpianjihuozhegongzuodianyagengdide,namejiushizaidiyicengcizhongjinxingledigonghaosheji,zheyejiushiwomenchangshuodeyanfaqianqidigonghaoqijianxuanze。zheyibanxuyaoyouguangkuodexinpiansheliefanweihuozheyugongyingshangyoulianghaodegoutong。
其qi次ci是shi模mo塊kuai工gong作zuo的de選xuan擇ze控kong製zhi,一yi般ban選xuan擇ze具ju有you休xiu眠mian功gong能neng的de芯xin片pian。比bi如ru在zai設she計ji一yi個ge係xi統tong中zhong,如ru果guo某mou些xie外wai部bu模mo塊kuai在zai工gong作zuo中zhong是shi不bu經jing常chang使shi用yong的de,我wo們men可ke以yi使shi其qi進jin入ru休xiu眠mian模mo式shi或huo者zhe在zai硬ying件jian電dian路lu設she計ji中zhong采cai用yong數shu字zi開kai關guan來lai控kong製zhi器qi工gong作zuo與yu否fou,當dang需xu要yao使shi用yong模mo塊kuai時shi將jiang其qi喚huan醒xing,這zhe樣yang我wo們men可ke以yi在zai整zheng個ge係xi統tong進jin入ru低di功gong耗hao模mo式shi時shi,關guan閉bi一yi些xie不bu必bi要yao的de器qi件jian,以yi起qi到dao省sheng電dian的de作zuo用yong,延yan長chang了le待dai機ji時shi間jian。
一般常用方法:①具有休眠模式的功能芯片②MOS管做電子開關③具有使能端的LDO芯片。
再zai次ci,選xuan擇ze具ju有you省sheng電dian模mo式shi的de主zhu控kong芯xin片pian。現xian在zai的de主zhu控kong芯xin片pian一yi般ban都dou具ju有you省sheng電dian模mo式shi,通tong過guo以yi往wang的de經jing驗yan可ke以yi知zhi道dao,當dang主zhu控kong芯xin片pian在zai省sheng電dian模mo式shi條tiao件jian下xia,其qi工gong作zuo電dian流liu往wang往wang是shi正zheng常chang工gong作zuo電dian流liu的de幾ji分fen之zhi一yi,這zhe樣yang可ke以yi大da大da增zeng強qiang消xiao費fei類lei產chan品pin電dian池chi的de使shi用yong時shi間jian。同tong時shi,現xian在zai一yi些xie控kong製zhi芯xin片pian具ju有you雙shuang時shi鍾zhong的de模mo式shi,通tong過guo軟ruan件jian的de配pei置zhi使shi芯xin片pian在zai不bu同tong的de使shi用yong場chang合he使shi用yong不bu同tong的de外wai部bu始shi終zhong從cong而er降jiang低di其qi功gong耗hao。這zhe與yu始shi終zhong分fen頻pin器qi具ju有you異yi曲qu同tong工gong之zhi妙miao,不bu同tong之zhi處chu想xiang必bi就jiu是shiBOM的價格問題。現在火爆的APPLE WATCH就是低功耗的一個例子:全功能運行3-4小時,持續運行18小時。
主zhu控kong芯xin片pian或huo者zhe相xiang關guan模mo塊kuai喚huan醒xing的de方fang式shi選xuan擇ze。通tong常chang進jin過guo以yi上shang的de步bu驟zhou設she計ji好hao了le硬ying件jian結jie構gou,在zai係xi統tong需xu要yao省sheng電dian,在zai什shen麼me時shi候hou進jin入ru省sheng電dian模mo式shi,這zhe一yi般ban在zai軟ruan件jian設she計ji中zhong實shi現xian,但dan是shi最zui主zhu要yao還hai是shi需xu要yao根gen據ju產chan品pin的de功gong能neng特te性xing來lai決jue定ding了le。當dang係xi統tong進jin入ru了le省sheng電dian模mo式shi,而er係xi統tong的de喚huan醒xing也ye需xu要yao控kong製zhi。一yi般ban係xi統tong的de喚huan醒xing分fen為wei自zi動dong喚huan醒xing和he外wai部bu喚huan醒xing。
A、自(zi)動(dong)喚(huan)醒(xing)是(shi)使(shi)用(yong)芯(xin)片(pian)內(nei)部(bu)的(de)定(ding)時(shi)器(qi)來(lai)計(ji)時(shi)睡(shui)眠(mian)時(shi)間(jian),當(dang)睡(shui)眠(mian)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)預(yu)定(ding)時(shi)間(jian)時(shi),自(zi)動(dong)進(jin)行(xing)喚(huan)醒(xing)。這(zhe)與(yu)我(wo)們(men)使(shi)用(yong)的(de)看(kan)門(men)狗(gou)或(huo)者(zhe)中(zhong)斷(duan)有(you)比(bi)較(jiao)相(xiang)近(jin)之(zhi)處(chu),不(bu)同(tong)就(jiu)是(shi)其(qi)工(gong)作(zuo)與(yu)否(fou)的(de)時(shi)序(xu)。
B、 外部喚醒就是芯片一直處於一種休眠狀態,當有一個外部事件(主要是通過接口)來lai對dui芯xin片pian進jin行xing一yi個ge觸chu發fa,則ze芯xin片pian會hui喚huan醒xing,在zai事shi件jian處chu理li之zhi後hou消xiao除chu該gai觸chu發fa事shi件jian而er在zai此ci進jin入ru休xiu眠mian狀zhuang態tai。因yin此ci,根gen據ju係xi統tong的de特te性xing,就jiu需xu要yao進jin行xing軟ruan件jian設she計ji時shi,來lai決jue定ding如ru何he使shi用yong睡shui眠mian及ji喚huan醒xing,以yi降jiang低di係xi統tong的de功gong耗hao。
最zui後hou說shuo說shuo功gong耗hao的de測ce試shi,功gong耗hao測ce試shi分fen為wei模mo塊kuai功gong耗hao和he整zheng機ji功gong耗hao,模mo塊kuai功gong耗hao需xu要yao測ce試shi休xiu眠mian時shi功gong耗hao和he工gong作zuo時shi功gong耗hao。整zheng機ji功gong耗hao分fen為wei最zui大da負fu荷he工gong作zuo時shi功gong耗hao和he基ji本ben功gong能neng時shi功gong耗hao和he休xiu眠mian時shi功gong耗hao。
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