内容概要：本文详细介绍了基于gm/ID方法设计三阶反向嵌套米勒补偿运算放大器（RNMCFNR）的设计流程与性能指标。该放大器采用0.18µm工艺，优先考虑高增益和低功耗。文中首先推导了传递函数，并通过AICE工具进行验证。接着，利用Cadence Virtuoso和Spectre设计工具对电路进行了仿真。最终，设计结果显示：直流增益为109.8 dB，带宽为2.66 MHz，相位裕度为79度，压摆率为2.4/-2.17 V/µs，输入参考噪声电压为2.43 fV/√Hz，共模抑制比（CMRR）为78.5 dB，电源抑制比（PSRR）为76 dB，总功耗为147 µW。 适合人群：具备一定模拟电路设计基础，特别是对CMOS运算放大器设计有一定了解的研发人员和技术人员。 使用场景及目标：①理解反向嵌套米勒补偿技术及其在三阶运算放大器中的应用；②掌握gm/ID方法在运算放大器设计中的具体实施步骤；③评估设计的性能指标，如增益、带宽、相位裕度、压摆率、噪声、CMRR和PSRR等；④学习如何通过仿真工具验证设计方案。 其他说明：本文不仅提供了详细的数学推导和电路仿真结果，还展示了设计过程中每一步的具体参数选择和计算方法。建议读者在学习过程中结合理论分析与实际仿真，以便更好地理解和掌握三阶CMOS运算放大器的设计要点。

BleUtils 安卓低功耗蓝牙ble快速上手 最近项目中用到蓝牙ble的需求，于是把蓝牙代码整合起来，方便调用。 第一次传代码到github,不足之处，希望大家多支持支持   功能特点： 1.简洁明了，蓝牙业务与ui充分解耦 项目会一直维护，发现问题欢迎提出~  会第一时间修复哟~ qq:852234130  希望用得着的朋友点个start，你们的支持才是我继续下去的动力，在此先谢过~         3.代码中如何使用 1.在blelib里BluetoothUtil类里配置蓝牙uuid，蓝牙设备名称（一般蓝牙协议文档上回明确给出相应的uuid） //设备标识((按上面设备类型顺序填写)) public final static String DEVICENAMETAGS_XUEYANGYI = "iChoice"; //血氧蓝牙设备名称 public final static String DEVICENAMETAGS_TIZHONGCHENG = "eBody-Scale"; //设备Service uuid(按上面设备类型顺序填写) public final s

**正文** GD32系列微控制器是GD Microsystems推出的一款高性能、低成本的32位MCU，广泛应用于工业控制、消费电子、智能家居等多个领域。本文将深入探讨基于GD32的低功耗模式，帮助开发者更好地理解和利用这些特性，实现设备在不牺牲性能的前提下降低能耗，延长电池寿命。 GD32的低功耗模式主要包括以下几种： 1. **停机模式（Stop Mode）**：这是最节能的一种模式，CPU和大部分外设都将停止工作，唯一的例外是RTC（实时计数器）以及唤醒源。在停机模式下，系统功耗极低，但恢复运行时需要重新初始化所有外设。 2. **待机模式（Standby Mode）**：比停机模式更进一步，待机模式下，除了RTC，所有电源域都会被切断，包括电压调节器。这种模式下，系统功耗几乎为零，但恢复速度较慢，因为需要重新启动电源和复位系统。 3. **睡眠模式（Sleep Mode）**：在这种模式下，CPU会被关闭，而其他外设仍保持活动状态。这使得GD32能够快速响应外部中断，例如传感器数据或其他事件，从而在不需持续运行CPU的情况下保持功能。 4. **深度睡眠模式（Deep Sleep Mode）**：与睡眠模式类似，CPU停止工作，但可以选择性地关闭一部分外设。这种模式下，功耗比睡眠模式更低，但比停机和待机模式恢复更快，因为部分外设仍然在线。 在GD32中，进入低功耗模式通常需要设置适当的寄存器，并通过设置中断标志来唤醒。例如，可以配置EXTI线或RTC定时器作为唤醒源。同时，为了确保系统安全，需要在退出低功耗模式后检查和处理可能积累的中断事件。 开发过程中，优化低功耗模式下的唤醒时间也是关键。GD32提供快速唤醒功能，如快速启动GPIO和时钟系统，以缩短从低功耗模式到运行状态的转换时间。此外，合理配置系统时钟和电源管理策略也是降低功耗的关键，比如选择低功耗的时钟源，或者在不影响功能的前提下降低工作频率。 在GD32的固件库中，开发者可以找到专门的低功耗API函数，如`HAL_PWR_EnterSTOPMode()`和`HAL_PWR_EnterSTANDBYMode()`，这些函数封装了进入和退出低功耗模式的细节，简化了开发流程。同时，开发者还需要关注不同低功耗模式下的电源配置，确保在唤醒后系统能够正常运行。 总结来说，GD32的低功耗模式提供了多样化的选项，允许开发者根据应用需求平衡性能和功耗。通过深入理解并有效利用这些模式，可以设计出既高效又节能的嵌入式系统。在实际开发中，结合具体应用场景选择合适的低功耗模式，并进行细致的电源管理和中断处理，将是实现高效低功耗设计的关键。

嵌入式低功耗产品开发是现代电子技术领域的一个重要方向，特别是在物联网（IoT）设备、可穿戴设备以及各种移动设备中，低功耗设计是确保产品长时间运行的关键因素。"功耗计算器"工具，如`PowerConsume_v1.0.0`，为开发者提供了量化和优化设备能耗的有效手段。 ### 一、嵌入式系统与低功耗设计 嵌入式系统是集成了特定功能的计算机硬件和软件系统，它们通常在特定的应用场景中运行，如智能家居设备、医疗设备或工业控制系统。在嵌入式系统设计中，低功耗是一个重要的考量因素，因为它直接影响到产品的电池寿命和运行时的散热问题。通过降低系统在各个工作状态下的电流消耗，可以显著提高设备的能效比。 ### 二、功耗计算器的使用 `PowerConsume`是一款用于计算设备运行时间的工具，它帮助开发者理解设备在不同状态下的功耗情况。以下是使用这款工具的基本步骤： 1. **输入电池容量**：用户需要提供设备所使用的电池类型和容量，这通常是毫安小时（mAh）或瓦时（Wh）单位。 2. **记录各状态电流**：在设备的不同工作模式下（如待机、运行、休眠等），记录对应的平均电流消耗。这可以通过测量设备的实际电流或者参考制造商提供的数据来获取。 3. **设定运行时间**：为每个工作状态分配相应的运行时间，这可以基于实际应用需求或设备的使用模式。 4. **计算运行时间**：将上述信息输入`PowerConsume`，工具会自动计算出设备在特定电池容量下各状态的运行时间，以及整体的预计续航时间。 ### 三、功耗优化策略 - **硬件优化**：选择低功耗元器件，如低功耗微处理器、传感器和无线模块。 - **软件优化**：智能调度算法，使得处理器在非关键任务时进入低功耗模式；优化代码，减少不必要的计算和内存访问。 - **电源管理**：实施多级电源管理模式，根据系统负载动态调整电压和频率。 - **休眠和唤醒机制**：设计合理的休眠和唤醒策略，降低设备在空闲时的功耗。 ### 四、应用场景 `PowerConsume`在以下场景中尤其有用： - **物联网设备**：例如，远程监测设备，需要长时间工作且更换电池不便。 - **移动设备**：如智能手机和平板电脑，用户期望有更长的使用时间。 - **可穿戴设备**：如智能手表，电池容量有限，优化功耗至关重要。 低功耗计算工具如`PowerConsume`对于嵌入式系统的开发人员来说是一种宝贵的资源，它可以帮助他们精确评估和优化产品的能耗性能，从而提升用户体验并降低维护成本。在设计和开发过程中，结合硬件选型、软件设计和电源管理策略，可以实现更高效、更节能的嵌入式产品。

基于自适应DVFS的SOC低功耗技术研究 基于自适应动态电压频率调节（DVFS）技术是一种有效的降低SOC（System on Chip）功耗的方法。本文提供了一种自适应DVFS方式，构造了与之对应的系统模型。在计算机上对该模型进行了模拟实验，得到一组均衡的前向预测参数。 SOC低功耗技术研究的重要性在于，随着嵌入式消费电子产品的普及，媒体处理与无线通信、3D游戏逐渐融合，其强大的功能带来了芯片处理能力的增加，在复杂的移动应用环境中，功耗正在大幅度增加。因此，降低嵌入式芯片的功耗已迫在眉睫。 DVFS技术可以降低芯片功耗，降低动态功耗的手段有两种：一是通过工具优化逻辑结构来降低a；二是通过编码方式来实现低的a，例如采用翻转码。同时，降低静态功耗可采用Multi-Vdd，Multi-Vth两种方法。 在DVFS系统中，CPU是一个电压可变的power domain，称为CPU_subsys。其他模块则是另一个power domain，称为peri_subsys，其中包括外部memory接口（EMI）、媒体协处理器（MCP）、LCD控制器（LCD）、以及与电压控制相关的PerformanceMonitor（PM）模块。 本文研究了一种基于自适应DVFS的SOC低功耗技术，通过构造系统模型和模拟实验，得到了一组均衡的前向预测参数。该技术可以降低芯片功耗，提高低功耗电子产品的性能和可靠性。 DVFS技术可以应用于各种嵌入式系统，如手机、笔记本电脑、平板电脑等，以降低功耗和提高性能。同时，DVFS技术还可以应用于数据中心和云计算等领域，以降低服务器的功耗和提高数据中心的效率。 本文提供了一种基于自适应DVFS的SOC低功耗技术，通过降低动态功耗和静态功耗，提高了低功耗电子产品的性能和可靠性。该技术可以广泛应用于各种嵌入式系统和数据中心等领域，以降低功耗和提高性能。 在DVFS技术中，降低动态功耗的手段有多种，包括降低a、降低Ceff、降低fclock等。其中，降低a可以通过工具优化逻辑结构或编码方式来实现。降低Ceff可以通过选择合适的工艺来实现。降低fclock可以通过gated clock时钟来实现。 在DVFS系统中，PerformanceMonitor（PM）模块用于监控芯片性能，并根据性能变化，直接调节电压和频率。Power Controller（PC）模块用于计算控制参数，并传递给Power Supply（PS）模块，用于提供可变的电压Vdd_arm。 本文提供了一种基于自适应DVFS的SOC低功耗技术，通过降低动态功耗和静态功耗，提高了低功耗电子产品的性能和可靠性。该技术可以广泛应用于各种嵌入式系统和数据中心等领域，以降低功耗和提高性能。

《超低功耗单片无线系统应用入门源程序工程版》是针对nrf24LE1芯片设计的一个学习资源，旨在帮助初学者理解和掌握无线通信技术在低功耗单片机上的实现。nRF24LE1是一款由Nordic Semiconductor推出的具有内置射频（RF）功能的8位微控制器，其主要特点就是低功耗和高效的无线通信能力。本项目通过实例源代码，详细介绍了如何在实际应用中利用nRF24LE1进行无线数据传输。 nRF24LE1芯片集成了一个2.4GHz的无线收发器，支持IEEE 802.15.4标准，可以用于构建Zigbee、WirelessHART等无线网络。它具有128KB的闪存和8KB的RAM，同时内含增强型8051内核，使得它在处理无线通信任务时具有较高的灵活性和性能。 在源程序工程版中，开发者通常会包含以下几个关键部分： 1. 初始化配置：包括设置无线频道、功率级别、CRC校验等，以确保通信的稳定性和可靠性。这通常在启动代码或初始化函数中完成。 2. 数据收发模块：实现无线数据的发送和接收。nRF24LE1提供了SPI接口与外部设备交互，开发者需要编写相应的驱动程序来控制芯片的寄存器，实现数据的封装、发送和解封装、接收。 3. 电源管理：nRF24LE1的一大特点是低功耗，因此在设计时需要考虑如何在空闲模式下降低功耗，例如设置适当的唤醒机制，使得芯片在没有数据传输时能够进入休眠状态。 4. 错误检测与处理：无线通信过程中可能会遇到信号干扰、丢包等问题，因此源程序需要包含错误检测和重传机制，以提高通信的鲁棒性。 5. 应用层协议：根据实际需求，可能还需要定义应用层的数据格式和交互协议，比如心跳包、命令响应等。 6. 实际应用示例：可能包括无线传感器网络、遥控玩具、智能家居等，通过这些示例，学习者可以直观地理解如何将nRF24LE1应用于实际项目中。 通过学习这个源程序工程版，开发者不仅可以掌握nRF24LE1的硬件接口和通信协议，还能了解如何在实际工程中优化功耗、提高通信效率。这将为未来开发基于无线通信的低功耗系统打下坚实的基础。在探索的过程中，建议配合官方的数据手册和应用笔记，以便深入理解芯片的特性和限制，从而更好地利用nRF24LE1的全部潜力。

### 芯片功耗分析理论知识讲解（二） #### NLDM与CCS模型解析 在集成电路设计领域，为了确保电路的功能性和效率，时序分析是不可或缺的一环。特别是随着技术节点不断缩小，传统方法逐渐暴露出局限性，新型模型如NLDM（非线性延迟模型）和CCS（复合电流源）应运而生。本文将详细介绍这两种模型，并探讨它们在集成电路设计中的应用。 ##### 一、NLDM模型 **1.1 NLDM概述** NLDM模型是在65nm及之前的工艺节点中广泛使用的一种时序分析方法。它分为两部分：驱动模型（Driver Model）和接收器模型（Receiver Model）。 **1.1.1 NLDM驱动模型** NLDM驱动模型用于描述单元从输入到输出的延迟以及输出的转换时间。具体来说： - **Delay Threshold**: 定义为输出信号达到VDD的50%电压点时的时间。 - **Transition Threshold**: 包括上阈值(如70%)和下阈值(如30%)，用来确定信号边沿的转换时间。 在.lib文件中，NLDM驱动模型是以二维查找表的形式出现的，其中输入转换时间和输出负载作为索引。 **1.1.2 NLDM接收器模型** NLDM接收器模型通常被简化为一个等效电容，用于模拟单元的负载特性。值得注意的是，不同边沿（上升和下降）对应的电容值可能不同。 **1.1.3 NLDM遇到的问题** 尽管NLDM在早期技术节点上表现良好，但随着工艺节点的减小，其准确性受到了挑战。主要原因包括： - **金属连线电阻增加**：在先进节点中，金属连线的电阻变得更大，这导致电压源模型失真。 - **Miller效应增强**：随着工艺节点的减小，Miller效应变得更加显著，单一的电容值已不足以准确描述实际状况。 ##### 二、CCS模型 为了解决NLDM模型在先进工艺节点上遇到的问题，CCS模型被提出。它同样包含驱动模型和接收器模型两个组成部分。 **2.1 CCS驱动模型** CCS驱动模型的核心在于描述流入负载电容的电流值。该模型采用内部无限电流源的概念，即使在网络电阻非常高的情况下也能保持高精度。其参数包括输入转换时间和输出负载。 **2.2 CCS接收器模型** 与NLDM不同，CCS接收器模型考虑了网络电阻的影响，更准确地模拟了实际工作条件下的行为。这种改进使得CCS模型能够更好地应对先进工艺节点带来的挑战。 **2.3 CCS的优势** 相比NLDM，CCS模型具有以下优势： - **精度提高**：尤其是在处理高电阻网络时，CCS模型能更准确地反映实际情况。 - **Miller效应建模**：CCS模型能更有效地模拟Miller效应，这对于评估电阻较小的网络尤为重要。 - **适应性更强**：随着技术节点的发展，CCS模型的优越性更加明显，特别是在低纳米尺度的设计中。 ### 结论 随着集成电路设计不断向更小的技术节点发展，传统的时序分析方法面临着新的挑战。NLDM和CCS作为两种重要的时序分析模型，在不同的工艺节点上表现出不同的适用性和准确性。对于设计师而言，理解这些模型的工作原理及其适用场景至关重要。未来，随着技术的进一步进步，预计将有更多创新的模型和技术出现，以满足不断变化的设计需求。

STM8单片机是STMicroelectronics推出的一种8位微控制器，以其高效能和低功耗特性在嵌入式系统设计中广泛应用。在某些需要长时间运行或电池供电的应用中，实现低功耗模式变得至关重要。本篇文章将详细讲解如何在STM8S003F3P6单片机上使用IAR编译器实现低功耗的Wait模式。 Wait模式是STM8系列单片机的一种节能运行状态，它允许CPU暂停执行，直到有外部中断发生才会恢复运行。这种模式下，时钟系统保持工作，而其他外设可根据其自身电源管理设置进入低功耗状态，从而显著降低功耗。 我们需要理解STM8S003F3P6的电源管理模式。该芯片提供了几种低功耗模式，包括Idle（空闲）模式、Stop（停止）模式和Standby（待机）模式。Wait模式介于Idle和Stop之间，它保留了RAM中的数据，并且在等待中断时能够快速响应。 在IAR Embedded Workbench集成开发环境中，我们可以直接操作STM8的寄存器来配置和进入Wait模式。以下是一些关键步骤： 1. **配置中断**：确保需要唤醒单片机的外部中断已经正确配置。这通常涉及设置中断使能和优先级，以及相关的端口和引脚设置。 2. **设置电源控制寄存器**：在STM8S003F3P6中，电源控制寄存器（PWR_CR）用于管理低功耗模式。需要设置PWR_CR的LPDS位为1，以启用Wait模式。同时，可能还需要根据应用需求调整其他相关位，如PVDE（电源电压检测使能）和DBP（调试模式禁止）等。 3. **进入Wait模式**：在适当的位置（如主循环或特定函数中），通过设置或清除CPU控制寄存器（CCP）的CCPD7位，然后执行`WAI`指令，可以使单片机进入Wait模式。当有外部中断触发时，CPU会自动退出Wait模式并执行中断服务程序。 在提供的`main.c`源代码中，可以看到类似的配置和进入Wait模式的代码段。`main.h`可能包含了相关定义和宏，方便我们访问和设置寄存器。例如： ```c #include "stm8s.h" void setup(void) { // 配置中断和电源管理 } int main(void) { setup(); while (1) { // 进入Wait模式 CCP1配置为写PWR_CR的LPDS位; WAI; // 执行Wait指令 } } ``` 编译过程中的`pulse_power.ewd`、`.ewp`和`.eww`文件是IAR编译器产生的工程工作区和项目文件，它们存储了编译器设置、链接器选项以及项目依赖等信息。`Backup of PWM.ewp`可能是旧版本的项目文件，用于备份或回滚。`clear_compile_garbage_files.bat`可能是一个批处理文件，用于清理编译过程中生成的临时文件，以保持工作环境整洁。`BuildLog.log`和`TermIO.log`则记录了编译过程和终端输出信息，帮助开发者追踪错误和警告。 总结来说，实现STM8单片机的低功耗Wait模式，需要理解电源管理寄存器的配置，正确设置中断，以及在合适的地方执行进入Wait模式的指令。通过这种方式，我们可以有效地降低功耗，延长设备的运行时间，尤其适用于电池驱动或对功耗敏感的项目。

提出了一种以MSP430F149为主控芯片、nRF24L01为无线传输芯片、AD627为前置放大器的低功耗无线应变传感器的设计方案,给出了该传感器的总体结构,详细介绍了该传感器数据采集发射子系统的软硬件设计方法,并对该传感器进行了能耗分析和测试,得出了该传感器的能耗公式。经理论计算,该无线应变传感器的平均电流消耗为32μA,比现有无线应变传感器的能耗低;测试结果与理论分析结果基本一致,且电池使用寿命可达70h以上。

在讨论有关“UltraScale-XPE-2023-2功耗评估工具”的相关知识点时，首先需要明确的是，该工具是赛灵思（Xilinx）公司为其UltraScale系列产品推出的功耗评估软件。UltraScale是赛灵思公司推出的一系列高性能FPGA产品，它们被广泛应用于数据通信、无线通信、视频处理、网络及多种高性能计算领域。为了帮助工程师在设计阶段评估产品的功耗，赛灵思提供了XPE（Power Estimator）这一专用工具。 XPE工具的特点是基于赛灵思公司长期积累的硬件平台数据以及大量的功耗分析经验，其核心功能是模拟不同的工作负载和操作条件下UltraScale FPGA的功耗情况。它支持用户输入多种配置参数，包括芯片型号、温度、电源电压、频率等，然后输出功耗预估数据。这样的预估对于系统设计的散热方案、电源管理以及最终的功耗优化都具有重要意义。 在操作层面上，XPE工具主要是基于Excel的宏来运行，这意味着它的用户界面相对友好，工程师可以直接在Excel上进行配置和功耗数据的分析。通过分析，用户可以得到动态功耗、静态功耗以及总的功耗估算，并结合实际应用场景，优化设计降低功耗。 对于UltraScale FPGA系列中的不同产品线，例如Kintex UltraScale、Virtex UltraScale、Zynq UltraScale+等，XPE工具都能够提供相应的功耗评估。这为不同应用场景下的硬件选择提供了决策支持。除了针对FPGA的功耗评估，XPE还可以用于评估其他赛灵思产品，如MPSoC（多处理器系统芯片）等，进一步扩大了其应用范围。 功耗评估对于产品的设计周期至关重要，合理的功耗评估可以避免后续设计和部署时出现过热、能耗过高或者电源供应不足的问题。XPE工具的出现，能够使工程师在产品设计阶段就对这些问题有所准备和应对，提高了设计效率和产品可靠性。 此外，赛灵思在不断更新和改进XPE工具，以适应技术的发展和市场需求的变化。2023年2月的这一版本，很可能在原有基础上加入了更多新型号的UltraScale FPGA支持，同时可能增加了新的用户界面改进和功能增强，使其更加符合当前工程师在功耗评估方面的需求。 通过掌握UltraScale-XPE-2023-2功耗评估工具的知识，工程师能够在设计阶段对赛灵思的UltraScale系列FPGA进行有效的功耗管理，优化产品性能，降低成本，确保项目的成功。