汽車 MCU低功耗解決方案

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車上的電子控制系統(tǒng)數(shù)量呈指數(shù)增長。以ECU為核心的車載電子控制系統(tǒng)逐步取代了被動器件和機械系統(tǒng)，同時也完成了大多數(shù)測量、驅動和控制的功能。

由于新型車載電子控制系統(tǒng)在車輛應用中的增加，導致對電源負載以每年約100W的速度增加。當前所面臨的最大挑戰(zhàn)是在相同的電池電源條件下，找到新的方法來保證汽車電子設備的數(shù)量及功能的不斷增加。故在實際應用中需要MCU的功耗持續(xù)降低。

另外，數(shù)字電路的最大功耗和可靠性問題是密切相關的，例如，電遷移和熱載流子導致的器件老化。而且由于芯片散熱而引起的熱應力也是關系可靠性的主要問題之一。因此，減少功耗對提高芯片的可靠性也是至關重要的。
為了應對日趨增長的低功耗需求，飛思卡爾Qorivva系列32位MCU采用了專門的設計達到降低整體功耗的目的。除了改善的器件特性和更小的工藝尺寸，電路級和系統(tǒng)級的措施也在很大程度上降低了功耗。

飛思卡爾基于32位Power架構的Qorivva系列MCU專門為嵌入式汽車應用而設計。這一系列MCU采用了多種低功耗設計達到降低動態(tài)功耗和靜態(tài)功耗的效果，主要包括：
? 多種工作模式
? 門控電源
? 門控時鐘
多種工作模式
圖1所示為飛思卡爾Qorivva MPC560xB系列的不同工作模式圖。

圖1 Qorivva MPC560xB工作模式

Qorivva MPC560xB系列MCU包含了HALT, STOP和STANDBY 3種低功耗模式，用戶可以根據(jù)實際情況結合使用不同的工作模式。

HALT模式下，系統(tǒng)活動減少，內核時鐘關閉，鎖相環(huán)、flash存儲器、模數(shù)轉換器等模塊均可以關閉從而降低功耗，這一模式可以用于LIN低速發(fā)送接收等情況。

相比HALT模式，STOP模式可通過配置關閉絕大多數(shù)外設進一步降低MCU的功耗。該模式保留了整個MCU的供電，因此相比STANDBY模式擁有更短的恢復時間。STOP模式可配置關閉所有的時鐘源并保留當前狀態(tài)，在此模式下鎖相環(huán)一致處于關閉狀態(tài)，在退出STOP模式時，系統(tǒng)會使用高速內部時鐘直到指定的時鐘穩(wěn)定。

STANDBY模式下內核停止，flash存儲器以及大多數(shù)外設均被關閉，芯片大部分電源被切斷，從而達到可能的最小功耗。此時MCU可以被外部的引腳、復位或者使用低功耗時鐘的周期性喚醒源所喚醒。