首先对SOC的概念和降低功耗的重要性做了简单介绍;接着阐述了CMOS电路的功耗来源和集成电路低功耗设计的基本方法。重点讨论了系统级低功耗设计的思想路线和具体方法。给出了并行技术、流水线技术和异步电路结构等技术方法。明确指出了降低集成电路功耗的根本所在,使之集成电路的低功耗设计成为有的放矢。
2025-11-10 22:55:07 3.49MB 自然科学 论文
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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。
2025-11-10 16:12:52 2.12MB CMOS OpAmp设计 模拟集成电路 补偿网络
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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
2025-11-09 16:55:09 116KB Android代码
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**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。
2025-10-29 18:25:44 299KB GD32
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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。
2025-10-24 16:25:09 737KB
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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。
2025-10-15 14:25:29 89KB DVFS 硬件设计 原理图设计
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《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。
2025-10-13 17:43:02 1.15MB nrf24le1
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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。
2025-10-11 18:39:06 71KB STM8 wait
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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。
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低功耗蓝牙技术近年来在移动设备、智能家居以及医疗设备中得到了广泛的应用。特别是随着物联网技术的发展,低功耗蓝牙成为连接各种智能设备的关键技术之一。而BK3431Q和BK3435作为其中的代表性产品,是业界广泛使用的重要蓝牙芯片。 BK3431Q和BK3435是蓝牙芯片制造商提供的两款高度集成的蓝牙4.2解决方案。它们不仅支持蓝牙低功耗(BLE)技术,还具备高性能、低成本和低功耗的特点。这些芯片内置了高性能的处理器和丰富的外设接口,能够方便地与各种传感器和外围设备连接,非常适合嵌入式系统的设计和开发。 对于开发者而言,官方提供的开发资料包是极为重要的学习资源。这些资料不仅能够帮助开发者快速上手,掌握芯片的性能特点,而且还能够为开发过程中遇到的技术难题提供解决方案。具体来说,开发资料包中的内容包括但不限于以下几个方面: 下载工具是开发者开始开发前的必备工具。这些工具可以是编程软件,也可以是用于烧录固件的工具,或是用于调试和监控的软件。下载工具的使用极大地简化了开发者的工作流程,提高了开发效率。 软件开发工具包(SDK)是开发过程中的关键。SDK中包含了开发所需的各种库文件、编程接口(API)以及示例代码。这些资源允许开发者不必从零开始,可以站在巨人的肩膀上进行开发工作。通过学习SDK中的示例程序,开发者可以更好地理解芯片的功能,以及如何调用相应的功能模块。 第三个重要的部分是数据手册(Datasheet)。数据手册详细描述了芯片的电气特性、引脚定义、时序参数等技术细节。它是芯片应用和开发的权威参考资料,对于硬件工程师和嵌入式软件工程师来说都是不可或缺的。在数据手册的帮助下,开发者可以准确地进行电路设计和软件编程。 硬件参考设计是为开发者提供的一种硬件布局参考。通常,它包括了芯片的电路原理图、PCB布局以及布线参考图。这些资料能够帮助开发者更好地理解如何将芯片集成到自己的产品中,尤其是在考虑信号完整性和电磁兼容性时,硬件参考设计显得尤为重要。 低功耗蓝牙BK3431Q&BK3435开发资料包为开发者提供了全面的开发支持,涵盖了软件工具、硬件设计以及芯片应用的各个方面。通过学习和使用这些资料,开发者可以更加高效地开发出创新的蓝牙应用产品。
2025-09-25 16:29:05 54.96MB BK3431Q 嵌入式开发
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