电子仪表中的关键部件及无线技术
常适于用在公用仪表的设计中。事实上,纳瓦器件不仅最多可提供7种工作模式,允许系统在任意时刻快速切换到最佳时钟源。在上面的示例中,最佳功耗管理策略可以使用下列方案:
保持MCU处于休眠模式,以降低无任务时段的功耗
保持RTC功能使用的计时器处于活动状态(使用32kHz的辅助振荡器)
定期唤醒器件低速执行小型任务(使用一个辅助振荡器)
当检测到需要更高级的功能时,主振荡器将启动并执行高强度的任务(以较高功耗的短派动快速执行)。
现在,给定功率资料(见图六)的情况下,通过比较MCU执行每个任务所花费的时间百分百和选定工作模式的功耗大致可以算出整个应用的平均功耗。考虑到大多数采用纳瓦技术的PICmicro器件具有9种可选振荡器模式(包括4种晶振模式、2种外部时钟模式、2种外部RC振荡器模式和1种在软体控制下可提供多种时钟频率的内部振荡器电路),纳瓦技术的灵活性几乎可以不受限制。
不稳定直流电源供电的仪表
直流供电的仪表(如水表和气表)一般使用小型电池(无稳压)供电。在这类系统中,系统的待机或工作电流对整个系统的功耗影响很大。采用纳瓦技术(如低待机电流、快速振荡器起振模式和不同的软体控制振荡器模式)PICmicro器件在必要时可优化性能和降低电流消耗。在大多数电池供电的应用中,整个系统的鲁棒性依赖于MCU处理低压、不稳定电池和由杂讯引发的事件的方式。
采用纳瓦技术的PICmicro器件的宽工作电压范围(一般为2.0V到5.5V)特性大大简化了仪表设计,并可以延长电池寿命。事实上,在此类设计中可以省去稳压器,获取宝贵的电池电压幅度,进一步深度放电,来延长电池寿命。Microchip也提供各种独立的模拟器件,可用于系统监管或智慧电池管理。
提高可靠性对所有的仪表应用都极为关键,在不稳定电源供电的计量应用尤为突出。
所有的Microchip纳瓦器件中除了传统的看门狗计时器外,还集成了3个关键电路,以便提供更高的可靠性:
欠压复位(Brown-outReset,BOR):该选项是可编程的,用于在电源电压下降带门限值以下时复位MCU,防止器件在规定的工作电压范围外工作。
低压检测(Low-VoltageDetect,LVD):该选项同样是可编程的,用于在电源电压下降到预定值(一般设置为略高于BOR的值)以下时产生中断报警。该选项可在欠压重定电路介入前将重要工作参数保存到非易失忆性记忆体中,以备事后安全恢复时使用。
故障保护时钟监视器(Fail-SafeClockMonitor,FSCM):这是3者中最高级的功能。故障保护时钟监视器不同于看门狗计时器,它由额外的电路构成,用于验证外部时钟源是否正常工作。当故障保护时钟监视器检测到时钟因某种原因出现故障时,MCU时钟会迅速切换到内部振荡器,从而维持MCU继续工作,使系统置于“安全”故障模式(例如,将重要资料保存到非易失忆性记忆体),并通知用户。
最后,要牢记这一规则:几乎所有可用于交流稳压电源应用的器件同样也可用于不稳定的直流电源应用中。
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