基于ARM7微处理器的智能型甲烷检测器及其低功耗设计，部凡，夏继强，本文介绍了一种以AT91M55800 ARM为核心构成的高精度、低功耗、智能型甲烷检测器。在设计中，作者将低功耗的一些设计思想和手段应用于�

如今，科技发展迅猛，各种设备让世界变得更加智能。新技术的不断出现，不仅改进了现有技术，还创造了新的细分市场。蓝牙技术的进步使得智能蓝牙（低功耗蓝牙BLE）应运而生。按照蓝牙技术联盟（SIG）的定义，BLE是一种低功率、短距离、低数据速率的无线通信协议。

电池管理方案介绍: 该穿戴设备 BMS（电池管理解决方案）的参考设计基于TI公司的TIDA-00712开发板完成，适用于低功耗可穿戴设备，比如智能手表应用。此设计包括超低电流单节锂离子线性电池充电器、符合 Qi 标准的高度集成无线电源接收器、经济实惠的电压和电流保护集成电路、配备集成感测电阻器的 system-side(tm) 电池电量监测计，以及适用于 LCD 类型显示设备的输出电压高达 28V 的升压器。 此设计在一个小尺寸 (20mm x 29mm) PCB 中实现；其输入电源可引自 Micro-USB 接口或者符合 Qi 标准的无线电源发送器；当检测到来自 Micro-USB 接口的 5V 电源时，无线电源发送器将会关闭。 低功耗可穿戴设备电池管理开发板特性: 带降压功能的充电器和可针对系统进行编程的 LDO 输出 手动重置计时器输出，可用于系统重置 经过优化的无线接收器，可提供 93% 的效率（只需一个 IC） 在 1.9mm x 3.0mm 尺寸下符合 WPC（无线电源联盟）V1.1 标准 具有 Impedance Track 电量监测功能的电量监测计，几乎即插即用。 电池保护 IC 是提供电压和电流充电放电全面保护的最经济高效的解决方案 可穿戴设备电池管理系统框图: 可穿戴设备电池管理电路板展示: 可穿戴设备管理电路截图:

给出一低功耗、低温度系数的电压基准源电路的设计。其特点是利用工作在弱反型区晶体管的特性,该电压基准源采用CSMC 0.5μm,两层POLY,一层金属的CMOS工艺实现,芯片面积为0.036 75 mm2。测试结果表明:其最大工作电流不超过380 nA;在2.5~6 V工作电压下,线性调整率为0.025%;4 V输入电压;20~100℃范围内,平均温度系数为64 ppm/℃。以更小的面积,更低的功耗实现了电压基准源的性能。

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1位的ALU单元在某些集成电路的设计中非常重要，本文提出了一种结构简单的高速，低功耗，低工作电压的ALU单元。在此设计中采用了XOR/XNOR结构，并加入了适当的缓冲电路，有效的提高了运算速度，并可以减少在级连中的阀值损失，同时还保持了较低的MOS管数量。通过HSPICE（CSMC 0.35um工艺）仿真，得了很好的特性。

该设计项目是一款体积小的低功耗蓝牙开发板设计，它集成了测量模块，以提供实时的能量消耗数据，这对于开发人员优化软件以设计长电池寿命设备至关重要。它支持带有便于使用的 C/C++ SDK 和大量的开源库的 ARM mbed cloud-based IDE，这使得原型开发非常容易。 通过其模块化设计，我们可以将其分为两部分 - CMSIS DAP 接口部分和 BLE 部分。CMSIS DAP 接口设计就像瑞士军刀多功能组合一样。它提供模块化编程，CMSIS DAP 调试，USB 虚拟串口，电流测量和电池充电。BLE 部分建立在 Nordic nRF51822 上，Nordic nRF51822 搭载蓝牙低功耗 2.4GHz 多协议无线电，运行 16MHz 的 32 位 ARM Cortex-M0 内核，和具有 3D 加速度计和 3D 陀螺仪的 6 自由度的 MPU6050。这些集成在一起，能提供运动检测功能。蓝牙低功耗 nRF51822 开发板PCB截图: 特性: nRF51822 : ARM Cortex-M0 + 2.4GHz 无线电 (BLE 或 ANT+) MPU-6050 : 3d 加速度计 + 3d 陀螺仪 LPC11U35FHI33 : CMSIS DAP 电流测定 CN3065 : USB部分的电池充电端 电源 : USB/battery(3.5-4.2V) 输入电压:3.3V 4个 I/O 口, 全部可用作模拟输入，数字输入/输出，I2C，SPI 或 UART VCC 输出控制 硬件: 微控制器:nRF51822QFAA; LPC11U35FHI33 PCB外形尺寸:43.3mm x 29.0mm x 4.3mm 电源:USB/Battery (JST-1.0 电池座)

在嵌入式实时操作系统中,如何在操作系统层面尽量降低系统功耗已成为一个值得研究的问题。本文以嵌入式实时操作系统μC/OSII为例,以飞思卡尔8位单片机HCS08GT60作为硬件平台,详细讨论如何实现一个低功耗的实时操作系统,如何利用μC/OSII内核扩展接口省电;详细分析如何选择一种合适的单片机低功耗模式,说明利用μC/OSII内核扩展接口实现一个低功耗系统的可行性。

适用于深入了解BLE的相关知识，该文档的原始文件下载于官网（英文版）：https://www.bluetooth.com/bluetooth-resources/the-bluetooth-low-energy-primer/

鸡毛蒜皮之一：成本节约 鸡毛蒜皮之二：低功耗设计 鸡毛蒜皮之三：系统效率 鸡毛蒜皮之四：信号完整性 鸡毛蒜皮之五：可靠性设计 胶片尺寸收缩原因分析