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在單片機(jī)(MCU)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，開發(fā)人員常常需要開發(fā)電池壽命接近最終產(chǎn)品使用壽命的應(yīng)用。例如：在設(shè)計(jì)便攜醫(yī)療產(chǎn)品、儀表類產(chǎn)品和安防產(chǎn)品時(shí)，系統(tǒng)需要最大限度地降低工作電流，具有靈活的工作模式可選，并能夠以低電流進(jìn)行備用電池供電。此外，產(chǎn)品還應(yīng)盡可能地提高響應(yīng)速度，并具備更多的內(nèi)部資源。 近日，微芯(Microchip)公司推出的具有多種靈活低功耗休眠模式且工作電流超低的PIC24F“GA3”16位閃存MCU系列產(chǎn)品，具有150 μA/MHz工作電流和6個(gè)DMA通道，從而可以以更低的功耗和更大的吞吐量來執(zhí)行程序(例如：在電能表應(yīng)用中，通過DMA通道，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量和無線抄表同時(shí)進(jìn)行)(圖1)。該系列芯片進(jìn)一步拓展了超低功耗(XLP)技術(shù)，同時(shí)，還增加了支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式。此外，該系列PIC MCU還可利用VBAT，對片上實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷(RTCC)進(jìn)行電池備份。憑借這些特性以及集成的LCD驅(qū)動(dòng)器和其他外設(shè)，PIC24F的“GA3”器件可以實(shí)現(xiàn)更為高效和經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，包括：消費(fèi)類(如恒溫器、門鎖和家庭自動(dòng)化)，工業(yè)類(如安防、有線和無線傳感器及工業(yè)控制)，醫(yī)療類(如便攜式醫(yī)療設(shè)備及診斷設(shè)備)，以及計(jì)量類(如電子儀表、能源監(jiān)測、水/氣/熱表及自動(dòng)抄表)產(chǎn)品等。 
圖1：PIC24F“GA3”16位閃存MCU系列產(chǎn)品框圖 超低功耗技術(shù)持續(xù)發(fā)展 憑借其150 μA/MHz的運(yùn)行電流，眾多的低功耗模式，以及支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式，PIC24F“GA3”MCU可以通過減少應(yīng)用消耗的總功耗，最大限度地延長電池壽命。為了在主電源切斷時(shí)讓應(yīng)用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行，VBAT引腳可以400 nA進(jìn)行備份供電。此外，從VDD到VBAT電源引腳的轉(zhuǎn)換將會(huì)隨VDD的斷電自動(dòng)發(fā)生。 該系列產(chǎn)品的XLP技術(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)的XLP模式(包括：運(yùn)行、空閑、打盹、休眠以及深度休眠模式)和最新的XLP模式(低電壓休眠和VBAT電池備份模式)。其中，深度休眠模式近乎完全關(guān)斷，可通過外部觸發(fā)喚醒；休眠和空閑模式可選擇性地關(guān)斷外設(shè)和內(nèi)核，以實(shí)現(xiàn)充分降低功耗和快速喚醒。同時(shí)，該器件還可實(shí)現(xiàn)靈活的功率和系統(tǒng)監(jiān)視。 此外，該系列是第一批利用VBAT對片上實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷進(jìn)行電池備份的PIC MCU。其VBAT引腳可僅以400 nA進(jìn)行備份供電(為了在主電源切斷時(shí)，讓應(yīng)用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行)。 集成外設(shè) 該器件集成的LCD顯示驅(qū)動(dòng)器具有8個(gè)共驅(qū)動(dòng)能力，可直接驅(qū)動(dòng)多達(dá)480段，實(shí)現(xiàn)描述性圖標(biāo)和滾動(dòng)等信息更為豐富的靈活顯示。該MCU還包括采用恒流源的充電時(shí)間測量單元(CTMU)，可用于mTouch容性觸摸傳感，超聲波流量測量(例如：在水/氣表應(yīng)用中，通過測量時(shí)間差可測取流量)和許多其他的傳感器。片上12位ADC具有閾值檢測功能，并可配合CTMU一起執(zhí)行休眠時(shí)的接近傳感，以進(jìn)一步降低功耗(例如：在電子門鎖應(yīng)用中，通過比較器來打開背光)。 應(yīng)用示例：功率計(jì) MCU工作電流的降低，有助于實(shí)現(xiàn)10VA IEC的功率預(yù)算，提高功率計(jì)的性能，使其能夠運(yùn)行更為復(fù)雜的代碼，添加通信協(xié)議棧，并實(shí)現(xiàn)更低成本的電源。通過DMA與測量IC進(jìn)行通信，CPU能夠有帶寬運(yùn)行RF通信協(xié)議棧。此外，VBAT還可為實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷提供功率備份。 應(yīng)用示例：恒溫器 在恒溫器應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)LCD有99%的工作時(shí)間都可運(yùn)行在低電壓休眠模式下。與其他同類16位MCU相比，這能使功耗降低30%。運(yùn)行模式可進(jìn)一步延長電池壽命，同時(shí)，器件還添加了RF或WiFi功能，并且VBAT引腳還可節(jié)省電池的更換時(shí)間。 此外，Microchip還為電池壽命預(yù)測提供了電池壽命估算器工具，通過在對話框選擇器件、參數(shù)和電池，可大致估算出電池的使用壽命(圖2)。
圖2：電池壽命估算示例，圖中顯示，2節(jié)7號電池壽命超過12年。 靈活的LCD驅(qū)動(dòng)器 PIC24FJ128GA310 LCD驅(qū)動(dòng)器可支持60×8共480段公共端驅(qū)動(dòng)器(圖3)。相比于市面上最多可驅(qū)動(dòng)132段LCD的產(chǎn)品，它具有更高靈活性，能夠支持滾動(dòng)字符顯示和形象化圖標(biāo)，從而能設(shè)計(jì)出更美觀的用戶界面。
圖3：LCD驅(qū)動(dòng)器可支持480段公共端驅(qū)動(dòng)器 開發(fā)工具支持 此外，為方便初學(xué)者學(xué)習(xí)和實(shí)踐，Microchip還發(fā)布了LCD Explorer開發(fā)板和用于Explorer 16開發(fā)板的PIC24FJ128GA310接插模塊(PIM)(圖4、圖5)。LCD Explorer開發(fā)板提供了8個(gè)公共端顯示，37×7字符顯示條，37個(gè)定制圖標(biāo)，無線連接，PICtail Plus連接器，mTouch電容觸摸傳感按鈕和VBAT電池備份。
圖4：最新的LCD Explorer開發(fā)板
圖5：Explorer 16開發(fā)板及PIC24FJ128GA310接插模塊 |
