汽車 MCU低功耗解決方案

表1列出了在室溫條件下Qorivva MPC5602B不同工作模式下的功耗：

表1 Qorivva MPC5602B不同模式下的電流

門控電源
Qorivva MCU內(nèi)部被劃分為3個(gè)不同的電源域，不同的外設(shè)分別屬于不同的電源域。電源控制單元允許用戶在不同的模式下對某一個(gè)電源域供電或者斷電。在模式切換時(shí)，根據(jù)用戶的配置，有限狀態(tài)機(jī)負(fù)責(zé)開啟或者關(guān)閉各個(gè)電源域的供電從而保證狀態(tài)切換是平順且安全。例如：進(jìn)入STANDBY模式將會(huì)切斷內(nèi)核、大多數(shù)外設(shè)、時(shí)鐘等模塊的電源，因此可以節(jié)省最多的功耗。

圖2 Qorivva MPC560xB 門控電源

門控時(shí)鐘

MCU的功耗與工作時(shí)鐘直接相關(guān)，這就意味著在單位時(shí)間內(nèi)越多的門翻轉(zhuǎn)將會(huì)帶來越大的功耗。Qorivva MPC560xB系列MCU采用了多種方式降低門翻轉(zhuǎn)所帶來的動(dòng)態(tài)功耗。包括：1. 停止內(nèi)核時(shí)鐘，在低功耗模式下，斷開內(nèi)核的時(shí)鐘可以有效降低內(nèi)核的功耗。2. 外設(shè)時(shí)鐘分頻，對于一些不需要高速運(yùn)行的外設(shè)，可以降低外設(shè)的時(shí)鐘從而降低動(dòng)態(tài)功耗。3. 斷開部分無需使用的外設(shè)時(shí)鐘，可以有效的降低由外設(shè)帶來的動(dòng)態(tài)功耗。

圖3 Qorivva MPC560xB 門控時(shí)鐘

基于Qorivva MPC5602B MCU的一種典型低功耗應(yīng)用

圖4 Qorivva MPC5602B 低功耗應(yīng)用

如圖4所示為Qorivva MPC5602B的一種典型低功耗應(yīng)用。第一階段的16ms時(shí)間內(nèi)MCU處于STANDBY模式，其電流消耗僅為30 μA，此時(shí)由內(nèi)部的計(jì)時(shí)器自動(dòng)喚醒。喚醒之后第二階段71μs時(shí)間內(nèi)MCU處于RUN模式，此時(shí)使用2MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘，電流消耗小于8mA。第三階段64μs時(shí)間內(nèi)MCU處于STOP模式，RTC設(shè)置為在64μs之后喚醒，此時(shí)的電流消耗低于300 μA。喚醒之后第四階段57μs回到RUN模式。MCU在這四個(gè)階段的平均電流消耗僅為94 μA?？梢钥吹?，在特定的條件下間歇性的使MCU處于低功耗模式可以顯著地降低系統(tǒng)功耗。

總結(jié)：

飛思卡爾Qorivva系列MCU除了采用更好特性的器件和更先進(jìn)的工藝尺寸，還提供了應(yīng)用層的低功耗解決方案，用戶可以通過結(jié)合使用不同的工作模式，降低系統(tǒng)功耗，應(yīng)對低功耗挑戰(zhàn)。