在先進(jìn)制程芯片設(shè)計中,功耗已成為與性能、面積同等重要的設(shè)計指標(biāo)?;诮y(tǒng)一功耗格式(UPF,IEEE 1801標(biāo)準(zhǔn))的低功耗設(shè)計方法,通過標(biāo)準(zhǔn)化語言精確描述電源意圖,結(jié)合多電源域控制技術(shù),已成為實現(xiàn)低功耗設(shè)計的核心手段。
在可穿戴心電監(jiān)測儀、便攜式超聲診斷儀等設(shè)備中,電池續(xù)航能力直接影響用戶體驗與臨床價值。某企業(yè)研發(fā)的智能血糖儀通過"動態(tài)電壓調(diào)節(jié)+多模電源管理"技術(shù),在保持98.7%檢測精度的同時,將待機(jī)功耗降低至12μA,單次充電可完成500次檢測,為便攜式醫(yī)療設(shè)備提供可借鑒的低功耗解決方案。
在安防監(jiān)控領(lǐng)域,偏遠(yuǎn)地區(qū)、臨時布防等場景對攝像機(jī)的續(xù)航能力提出嚴(yán)苛要求。太陽能供電因其無需布線、綠色環(huán)保的特性,成為此類場景的理想選擇。然而,太陽能系統(tǒng)的能量輸入受光照強(qiáng)度、晝夜交替等因素限制,如何通過低功耗設(shè)計實現(xiàn)攝像機(jī)續(xù)航最大化,成為技術(shù)突破的關(guān)鍵。
在邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,F(xiàn)PGA憑借其靈活的可重構(gòu)特性成為核心硬件,但動態(tài)功耗占比高達(dá)60%-70%,成為制約系統(tǒng)能效的關(guān)鍵瓶頸。通過時鐘門控(Clock Gating)與電源管理單元(PMU)的協(xié)同優(yōu)化,Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC平臺實現(xiàn)了動態(tài)功耗降低62%、靜態(tài)功耗減少38%的突破性成果。
在顯示技術(shù)向高分辨率、廣色域演進(jìn)的過程中,功耗問題已成為制約設(shè)備性能與用戶體驗的核心瓶頸。以大尺寸LCD顯示器為例,傳統(tǒng)全局背光方案在顯示黑色畫面時仍需點亮全部LED,導(dǎo)致動態(tài)對比度下降40%以上,且功耗浪費(fèi)高達(dá)60%。動態(tài)背光控制技術(shù)與高效率電源管理IC的協(xié)同應(yīng)用,正在為顯示設(shè)備低功耗設(shè)計開辟新路徑。
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與機(jī)器對機(jī)器(M2M)通信快速發(fā)展,終端設(shè)備的續(xù)航能力已成為制約其大規(guī)模部署的關(guān)鍵瓶頸。據(jù)統(tǒng)計,超過60%的M2M應(yīng)用場景(如智能農(nóng)業(yè)傳感器、工業(yè)環(huán)境監(jiān)測)要求設(shè)備續(xù)航時間超過5年,而傳統(tǒng)電池技術(shù)每年自放電率高達(dá)3%-8%,迫使工程師必須在硬件架構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計層面實現(xiàn)突破。本文聚焦超低功耗MCU與喚醒無線電(WOR)的協(xié)同優(yōu)化策略,從電源管理、通信協(xié)議到能量收集技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性探討。
在當(dāng)今集成電路設(shè)計領(lǐng)域,低功耗設(shè)計已成為關(guān)鍵需求,特別是在移動設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等對功耗敏感的應(yīng)用中。然而,隨著芯片設(shè)計規(guī)模的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜度的增加,低功耗設(shè)計中的漏洞定位變得愈發(fā)困難。EnFortius?凝鋒?低功耗靜態(tài)驗證工具應(yīng)運(yùn)而生,其支持UPF3.1標(biāo)準(zhǔn),為超大規(guī)模設(shè)計中的低功耗漏洞定位提供了強(qiáng)大的解決方案。
在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域,智能手表以其豐富的功能和便攜性受到了廣大用戶的喜愛。然而,電池續(xù)航問題一直是制約智能手表進(jìn)一步普及的關(guān)鍵因素。為了實現(xiàn)更長的電池壽命,低功耗設(shè)計成為了智能手表研發(fā)的重要方向。本文將從傳感器采樣、電源管理、以及藍(lán)牙間歇連接優(yōu)化等方面,深入探討智能手表的低功耗設(shè)計方法,并附上相關(guān)代碼示例。
在物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算蓬勃發(fā)展的今天,嵌入式系統(tǒng)的低功耗設(shè)計已成為決定產(chǎn)品競爭力的核心技術(shù)。從可穿戴設(shè)備到工業(yè)傳感器,從智能家居到無人機(jī),如何在保證功能的前提下最大限度延長電池壽命,成為開發(fā)者必須攻克的難題。本文將結(jié)合硬件選型、軟件優(yōu)化和實戰(zhàn)案例,系統(tǒng)闡述低功耗設(shè)計的核心方法論。
在現(xiàn)代電子設(shè)備中,低功耗設(shè)計已成為不可或缺的一部分,特別是在便攜式設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中。STM32微控制器系列以其高性能和低功耗特性而廣受歡迎。為了實現(xiàn)更長的電池壽命,STM32提供了多種低功耗模式,如睡眠模式(Sleep Mode)、停止模式(Stop Mode)和待機(jī)模式(Standby Mode)。在這些模式下,外設(shè)的狀態(tài)凍結(jié)與恢復(fù)策略顯得尤為重要。
在移動通信領(lǐng)域,手機(jī)射頻電路的設(shè)計和優(yōu)化是確保設(shè)備通信性能、降低功耗、提升用戶體驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下將詳細(xì)探討手機(jī)射頻電路的設(shè)計原則、優(yōu)化策略以及面臨的挑戰(zhàn)。
在現(xiàn)代電子設(shè)計中,低功耗已成為衡量產(chǎn)品能效的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。低功耗設(shè)計不僅能延長設(shè)備的使用時間,減少散熱問題,還能降低生產(chǎn)成本,符合可持續(xù)發(fā)展的需求。Verilog作為硬件描述語言,在設(shè)計階段就融入低功耗策略至關(guān)重要。本文將深入探討Verilog低功耗設(shè)計的策略與實踐,包括設(shè)計邏輯簡化、時鐘管理、數(shù)據(jù)表示優(yōu)化及利用低功耗設(shè)計技術(shù)等。
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的迅猛發(fā)展,低功耗設(shè)計已成為系統(tǒng)級芯片(SoC)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常部署在難以更換電池或依賴外部電源的環(huán)境中,因此,如何降低功耗以延長設(shè)備使用壽命成為了亟待解決的問題。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)作為物聯(lián)網(wǎng)SoC中連接模擬世界與數(shù)字世界的橋梁,其特性在降低功耗方面發(fā)揮著重要作用。本文將從模數(shù)轉(zhuǎn)換器的特性出發(fā),探討如何利用這些特性來降低物聯(lián)網(wǎng)SoC的功耗。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等應(yīng)用的普及,低功耗設(shè)計已經(jīng)成為了電子產(chǎn)品設(shè)計的重要目標(biāo)。微控制器(MCU)作為電子產(chǎn)品的核心處理器,其功耗直接影響到整個系統(tǒng)的性能和續(xù)航時間。因此,如何實現(xiàn)MCU的低功耗設(shè)計成為了電子工程師關(guān)注的焦點。本文將介紹采用相關(guān)器件實現(xiàn)MCU低功耗設(shè)計的方法。
在現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)采集項目中,電源可能是一次性鋰電池,為了保證客戶使用的時間,我們就需要MCU能做到低功耗。
EPAD MOSFET 是一種有源器件,可在大量設(shè)計中用作基本電路元件。有許多電路可以利用它們。使用這些 EPAD MOSFET 器件的潛在設(shè)計和用途的數(shù)量僅受設(shè)計人員的需求和想象力的限制。
在閾值電壓或低于閾值電壓時,EPAD MOSFET 在稱為亞閾值區(qū)域的工作區(qū)域中表現(xiàn)出關(guān)斷特性。這是 EPAD MOSFET 傳導(dǎo)通道根據(jù)施加的柵極電壓快速關(guān)閉的區(qū)域。由柵電極上的柵電壓引起的溝道呈指數(shù)下降,因此導(dǎo)致漏極電流呈指數(shù)下降。然而,通道不會隨著柵極電壓的降低而突然關(guān)閉,而是以每十倍電流下降約 110 mV 的固定速率下降。
ALD1148xx/ALD1149xx 產(chǎn)品是耗盡型 EPAD MOSFET,當(dāng)柵極偏置電壓為 0.0V 時,它們是常開器件。耗盡模式閾值電壓處于 MOSFET 器件關(guān)斷的負(fù)電壓。提供負(fù)閾值,例如 –0.40V、-1.30V 和 –3.50V。在沒有電源電壓且 Vgs = 0.0V 的情況下,這些 EPAD MOSFET 器件已經(jīng)開啟,并且在源極和漏極端子之間表現(xiàn)出受控的導(dǎo)通電阻。
尋求在電路設(shè)計中實現(xiàn)更低的工作電壓和更低的功耗水平是一種趨勢,這給電氣工程師帶來了艱巨的挑戰(zhàn),因為他們遇到了基本半導(dǎo)體器件特性對他們施加的限制。長期以來,工程師們一直將這些特性視為基本特性,并可能阻止他們最大限度地擴(kuò)大可用電壓范圍,否則會使新電路取得成功。
關(guān)注星標(biāo)公眾號,不錯過精彩內(nèi)容作者|strongerHuang微信公眾號?|?嵌入式專欄不知道大家有沒有做過低功耗產(chǎn)品?低功耗產(chǎn)品看似很簡單,其實,要做好一款低功耗產(chǎn)品,特別是做到超低功耗,難度相對更高。今天就來講講在RTOS環(huán)境下低功耗設(shè)計的思路。寫在前面:編程思維嵌入式產(chǎn)品的...