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全球首颗宽电压带跨阻放大器的低功耗KF8L12Z08 MCU给物联网带来新血液

2016-07-18 15:47:56 来源:未知

KF8L12Z08是ChipON 8位超低功耗MCU中的第一款,特点是集成了低功耗的跨阻放大器,能够以非常简单的线路实现小电流检测。

跨阻放大器(TIA)是电流转至电压的转换器。在传感器应用中,特别是高灵敏度传感器,很多是输出电流的,要计算有多少电流通过该传感器, 通常采用把电流信号转化为电压信号的跨阻放大器来测量

KF8L12Z08 在正常运行模式情况的功耗是 150uA @1MHz / 3.0 V ,具有多种低功耗模式,在深度休眠模式下的功耗是0.42uA @3.0 V,看门狗打开功耗为1.01uA @3.0 V, 而且供电电压范围宽达 2.1V~5.5V, 这是业界最宽的 电压范围。

1、 KF8L12Z08功耗模式 1.1 三种功耗模式

KF8L12有三种功耗模式:

正常运行模式 (Normal run mode, NRM)

休眠状态下:

休眠模式 (Sleep mode, SLP)

深度休眠模式 (Deep sleep mode, DSLP)

1.2 低功耗外设配置

在SLP模式下可以开启不同的外设组合,使开发者能充分利用其自由组合享受到降低功耗的乐趣。

外设休眠工作配置列表

外设

休眠模式下工作配置方式

T1

l 休眠模式下T1可选工作时钟配置方式:

1. T1CTL.T1CS=1(T1选择T1CK作为计数时钟)

2. 将P0.5配置位数字输入口

l T1计数器使能配置方式:

T1CTL.T1ON=1 (使能T1计数)

T2

l 休眠模式下T2可选工作时钟配置方式:

1. T2CTL.T2CS<1:0>=01(自动使能内部低频振荡器)

2. T2CTL.T2CS<1:0>=11(自动使能外部32.768K低频晶振)

l T2计数器使能配置方式:

T2CTL.T2ON=1 (使能T2计数)

T3

l 休眠模式下T3可选工作时钟配置方式:

1. T3CTL.T3CS<1:0>=01(自动使能内部低频振荡器)

2. T3CTL.T3CS<1:0>=11(自动使能外部32.768K低频晶振)

l T3计数器使能配置方式:

T3CTL.T3ON=1 (使能T3计数)

WDT

配置位WDTEN=1或者PCTL.SWDTEN=1 (默认使用内部低频振荡器)

1.3 低功耗工作典型功耗

具体见下表,可以看到:

深度休眠典型功耗:[email protected] ,[email protected] ;

休眠模式下看门狗开:[email protected] ,[email protected] ;

外部32.768K晶振驱动定时器T2计时: [email protected] ,[email protected]

外部31.5K晶振驱动定时器T2计时: [email protected] ,[email protected]

测试条件:25°C

序号

测试参数

测试条件

最小值

典型值

最大值

单位

VDD(V)

1

休眠模式(SLP)

IMOD=0

所有外设及时钟源禁止

5

1.13

uA

3.3

0.75

3

0.68

2

休眠模式(SLP)

WDT_ON

(INTLF_ON)

5

1.49

3.3

1.08

3

1.01

3

休眠模式(SLP)

T2_ON

(INTLF_ON)

5

1.50

3.3

1.10

3

1.01

4

休眠模式(SLP)

T2_ON XTAL32.768K_ON)

WDT_ON (INTLF_ON)

5

1.92

3.3

1.51

3

1.43

5

休眠模式(SLP)

T2_ON

(XTAL32.768K_ON)

5

1.55

3.3

1.16

3

1.10

6

深度休眠模式(DSLP)

IMOD=1

所有外设及时钟源禁止

5

0.77

3.3

0.47

3

0.42

2、 KF8L12Z08芯片内部资源

KF8L12Z08是一颗高集成度的微控制器系统,能达到工业级标准。集成了光电检测单元、高精度内部高频、低频振荡器、可擦写100万次EEPROM、12位ADC以及四路PWM。具体资源如下所述:

8K字节FLASH程序存储器,可以擦写10万次;

400字节的数据存储器;

128字节的DATA EEPROM,可以擦写100万次;

内嵌上电复位电路;

低电压检测及低电压复位;

硬件看门狗;

内部高频时钟精度4MHz±1%(常温);

内部校正低频31.25KHz时钟;

支持在线串行编程,低功耗休眠模式;

1个2通道12位ADC模块,采样速率最高300KSPS;

4路8位脉宽调制PWM模块;

1个I2C/SPI模块;

1个跨阻检测模块;

4个定时器,其中1个8位定时器,3个16位定时器;

工作电压: 2.1V~5.5V

工作温度范围:-40~85℃

3、 适应物联网需求而生

KF8L12Z08的宽工作电压和满足工业特性,使得它不仅仅适合于低功耗的电池应用,而且适合于工业应用。

近年来物联网,核心技术不断成熟,物联网与传统产业、IT技术的交叉 融合在逐级深入,催生诸多新兴业态和新的应用。工业领域的工业物联网和工业4.0将深化物联网的应用带动了以智能硬件为代表的物联网新 兴产业的发展。

对于物联网世界里数量更为庞大的无线传感节点,功耗和续航时间直接关系到产品的可行性。比如在散布在桥梁或者隧道中用于检测位移形变的传感器节点,数量庞大且只能依靠电池供电,要求电池续航时间通常达十年以上,这对MCU的功耗提出了非常苛刻的要求。即使对于很多方便供电的应用(如智能家居),在当前绿色环保低碳口号的号召下,厂商也在想尽办法降低系统功耗。而如何在低功耗的前提下又能实现较高的运算能力,成为摆在MCU厂商面前的一 道难题。

物联网对于其中每个节点最理想的要求是智能化,即能够通过传感器感知外界信息,通过处理器进行数据运算,通过无线通讯模块发送/接收数据。

物联网的实现本质就是传感器+低功耗MCU+无线传输,KF8L12Z08集成了光电传感器检测和低功耗MCU,通过SPI和外物无线模块进行兴发娱乐,可以选取sub-G、wi-fi或者蓝牙等方式。KF8L12Z08内部有400Byte RAM和8KByte字节flash,尤其适合于一些私有协议的物联网应用场景。 KF8L12Z08不仅适用于烟雾、粉尘、PIR等光电传感器检测,还可以用于电力监控、医疗、健康和健身、楼宇自动化及个人兴发娱乐设备等领域 。

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