русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Минимизация энергопотребления в системах на основе МК


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1194; Нарушение авторских прав


Малый уровень энергопотребления является зачастую определяющим фактором при выборе способа реализации цифровой управляющей сис­темы. Современные МК предоставляют пользователю большие возмож­ности в плане экономии энергопотребления и имеют, как правило, следу­ющие основные режимы работы:

активный режим(Run mode) — основной режим работы МК. В этом
режиме МК исполняет рабочую программу, и все его ресурсы дос­тупны. Потребляемая мощность имеет максимальное значение PRUN.
Большинство современных МК выполнено по КМОП-технологии,
поэтому мощность потребления в активном режиме сильно зависит
от тактовой частоты;

режим ожидания(Wait mode, Idle mode или Halt mode). В этом режи­ме прекращает работу центральный процессор, но продолжают фун­кционировать периферийные модули, которые контролируют состояние объекта управления. При необходимости сигналы от периферийных модулей переводят МК в активный режим, и рабо­чая программа формирует необходимые управляющие воздействия. Перевод МК из режима ожидания в рабочий режим осуществляется
по прерываниям от внешних источников или периферийных модулей, либо при сбросе МК. В режиме ожидания мощность потребления МК PWAIT снижается по сравнению с активным режимом в 5...10 раз;

режим останова(Stop mode, Sleep mode или Power Down mode). В этом

режиме прекращает работу как центральный процессор, так и большинство периферийных модулей. Переход МК из состояния останова в рабочий режим возможен, как правило, только по прерываниям от внешних источников или после подачи сигнала сброса. В режиме останова мощность потребления МК Ретор снижается по сравнению с активным режимом примерно на три порядка и составляет единицы микроватт. Два последних режима называют режимами пониженного энергопотреб­ления. Минимизация энергопотребления системы на МК достигается за счет оптимизации мощности потребления МК в активном режиме, а также использования режимов пониженного энергопотребления. При этом необходимо иметь в виду, что режимы ожидания и останова существенно отличаются временем перехода из режима пониженного энергопотребления в активный режим. Выход из режима ожидания обычно происходит в течение 3...5 периодов синхронизации МК, в то время как задержка выхода из режима останова составляет несколько тысяч периодов синхронизации. Кроме снижения динамики работы системы значительное время перехода в активный режим является причиной дополнительного расхода энергии.



Мощность потребления МК в активном режиме является одной из важ­нейших характеристик контроллера. Она в значительной степени зависит от напряжения питания МК и частоты тактирования.

В зависимости от диапазона питающих напряжений все МК можно разделить на три основные группы:

• МК с напряжением питания 5,0 В±10%. Эти МК предназначены,
как правило, для работы в составе устройств с питанием от промышленной или бытовой сети, имеют развитые функциональные возмож­ности и высокий уровень энергопотребления.

• МК с расширенным диапазоном напряжений питания: от 2,0...3,0 В
до 5,0-7,0 В. МК данной группы могут работать в составе устройств
как с сетевым, так и с автономным питанием.

• МК с пониженным напряжением питания: от 1,8 до 3 В. Эти МК
предназначены для работы в устройствах с автономным питанием и
обеспечивают экономный расход энергии элементов питания.

 

Зависимость тока потребления от напряжения питания МК почти прямо пропорциональная. Поэтому снижение напряжения питания весь­ма существенно понижает мощность потребления МК. Необходимо, од­нако, иметь в виду, что для многих типов МК с понижением напряжения питания уменьшается максимально допустимая частота тактирования, то есть выигрыш в потребляемой мощности сопровождается снижением про­изводительности системы.

Большинство современных МК выполнено по технологии КМОП, по­этому мощность потребления в активном режиме PRUN практически прямо пропорциональна тактовой частоте. Поэтому, выбирая частоту такто­вого генератора, не следует стремиться к предельно высокому быстродей­ствию МК в задачах, которые этого не требуют. Часто определяющим фак­тором оказывается разрешающая способность измерителей или формирователей временных интервалов на основе таймера или скорость передачи данных по последовательному каналу.

В большинстве современных МК используется статическая КМОП-технология, поэтому они способны работать при сколь угодно низких так­товых частотах вплоть до нулевых. В справочных данных при этом указы­вается, что минимальная частота тактирования равна dc (direct current). Это означает, что возможно использование МК в пошаговом режиме, на­пример, для отладки. Мощность потребления МК при низких частотах так­тирования обычно отражает значение тока потребления при fosc = 32768 Гц (часовой кварцевый резонатор).

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Вспомогательные аппаратные средства микроконтроллера. | Тактовые генераторы МК


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.004 сек.