全球首顆寬電壓帶跨阻放大器的低功耗KF8L12Z08 MCU給物聯(lián)網(wǎng)帶來新血液
2016-07-18 15:47:56 未知KF8L12Z08是ChipON 8位超低功耗MCU中的第一款，特點是集成了低功耗的跨阻放大器，能夠以非常簡單的線路實現(xiàn)小電流檢測。
跨阻放大器（TIA）是電流轉(zhuǎn)至電壓的轉(zhuǎn)換器。在傳感器應(yīng)用中，特別是高靈敏度傳感器，很多是輸出電流的，要計算有多少電流通過該傳感器， 通常采用把電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號的跨阻放大器來測量。
KF8L12Z08 在正常運行模式情況的功耗是 150uA @1MHz / 3.0 V ,具有多種低功耗模式，在深度休眠模式下的功耗是0.42uA @3.0 V，看門狗打開功耗為1.01uA @3.0 V， 而且供電電壓范圍寬達 2.1V～5.5V, 這是業(yè)界最寬的 電壓范圍。
1、 KF8L12Z08功耗模式 1.1 三種功耗模式
KF8L12有三種功耗模式：
正常運行模式 (Normal run mode, NRM)
休眠狀態(tài)下：
休眠模式 (Sleep mode, SLP)
深度休眠模式 (Deep sleep mode, DSLP)
1.2 低功耗外設(shè)配置在SLP模式下可以開啟不同的外設(shè)組合，使開發(fā)者能充分利用其自由組合享受到降低功耗的樂趣。
外設(shè)休眠工作配置列表
外設(shè) | 休眠模式下工作配置方式 |
T1 | l 休眠模式下T1可選工作時鐘配置方式： 1. T1CTL.T1CS=1（T1選擇T1CK作為計數(shù)時鐘） 2. 將P0.5配置位數(shù)字輸入口 l T1計數(shù)器使能配置方式: T1CTL.T1ON=1 (使能T1計數(shù)) |
T2 | l 休眠模式下T2可選工作時鐘配置方式： 1. T2CTL.T2CS<1:0>=01（自動使能內(nèi)部低頻振蕩器） 2. T2CTL.T2CS<1:0>=11（自動使能外部32.768K低頻晶振） l T2計數(shù)器使能配置方式: T2CTL.T2ON=1 (使能T2計數(shù)) |
T3 | l 休眠模式下T3可選工作時鐘配置方式： 1. T3CTL.T3CS<1:0>=01（自動使能內(nèi)部低頻振蕩器） 2. T3CTL.T3CS<1:0>=11（自動使能外部32.768K低頻晶振） l T3計數(shù)器使能配置方式: T3CTL.T3ON=1 (使能T3計數(shù)) |
WDT | 配置位WDTEN=1或者PCTL.SWDTEN=1 (默認使用內(nèi)部低頻振蕩器) |
具體見下表，可以看到：
深度休眠典型功耗：[email protected] ，[email protected] ；
休眠模式下看門狗開：[email protected] ，[email protected] ；
外部32.768K晶振驅(qū)動定時器T2計時： [email protected] ，[email protected]
外部31.5K晶振驅(qū)動定時器T2計時： [email protected] ，[email protected]
測試條件:25°C | |||||||
序號 | 測試參數(shù) | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
VDD（V） | |||||||
1 | 休眠模式（SLP） | IMOD=0 所有外設(shè)及時鐘源禁止 | 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 所有外設(shè)及時鐘源禁止 | 5 | 0.77 | |||
3.3 | 0.47 | ||||||
3 | 0.42 | ||||||
KF8L12Z08是一顆高集成度的微控制器系統(tǒng)，能達到工業(yè)級標準。集成了光電檢測單元、高精度內(nèi)部高頻、低頻振蕩器、可擦寫100萬次EEPROM、12位ADC以及四路PWM。具體資源如下所述：
8K字節(jié)FLASH程序存儲器，可以擦寫10萬次；
400字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器；
128字節(jié)的DATA EEPROM，可以擦寫100萬次；
內(nèi)嵌上電復(fù)位電路；
低電壓檢測及低電壓復(fù)位；
硬件看門狗；
內(nèi)部高頻時鐘精度4MHz±1%（常溫）；
內(nèi)部校正低頻31.25KHz時鐘；
支持在線串行編程，低功耗休眠模式；
1個2通道12位ADC模塊,采樣速率最高300KSPS；
4路8位脈寬調(diào)制PWM模塊；
1個I2C/SPI模塊；
1個跨阻檢測模塊；
4個定時器，其中1個8位定時器，3個16位定時器；
工作電壓： 2.1V～5.5V
工作溫度范圍：-40～85℃
3、 適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)需求而生KF8L12Z08的寬工作電壓和滿足工業(yè)特性，使得它不僅僅適合于低功耗的電池應(yīng)用，而且適合于工業(yè)應(yīng)用。
近年來物聯(lián)網(wǎng)，核心技術(shù)不斷成熟，物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、IT技術(shù)的交叉 融合在逐級深入，催生諸多新興業(yè)態(tài)和新的應(yīng)用。工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0將深化物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用帶動了以智能硬件為代表的物聯(lián)網(wǎng)新 興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
對于物聯(lián)網(wǎng)世界里數(shù)量更為龐大的無線傳感節(jié)點，功耗和續(xù)航時間直接關(guān)系到產(chǎn)品的可行性。比如在散布在橋梁或者隧道中用于檢測位移形變的傳感器節(jié)點，數(shù)量龐大且只能依靠電池供電，要求電池續(xù)航時間通常達十年以上，這對MCU的功耗提出了非常苛刻的要求。即使對于很多方便供電的應(yīng)用（如智能家居），在當前綠色環(huán)保低碳口號的號召下，廠商也在想盡辦法降低系統(tǒng)功耗。而如何在低功耗的前提下又能實現(xiàn)較高的運算能力，成為擺在MCU廠商面前的一 道難題。
物聯(lián)網(wǎng)對于其中每個節(jié)點最理想的要求是智能化，即能夠通過傳感器感知外界信息，通過處理器進行數(shù)據(jù)運算，通過無線通訊模塊發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。
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