Bisher wurden für eine exakte Energiesteuerung eigenständige Bausteine zur Energieverwaltung eingesetzt. Dagegen bietet die MCU ADuCM3029 von Analog Devices eine integrierte Lösung, die es Entwicklern einfacher macht, eine maximale Leistung zu erzielen und dabei den Energieverbrauch zu minimieren, wenn es um die Erfassung von Sensordaten, Wearables und andere Anwendungen für das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) geht.

Energieverwaltung mit MCUs

Eck-Daten

Die integrierten Energieverwaltungsfunktionen der MCU ADuCM3029 bietet Entwicklern die Flexibilität, ein Gleichgewicht zwischen funktioneller Leistung und Energieverbrauch herzustellen. Die Energiemodi aktivieren oder deaktivieren die Stromzufuhr für bestimmte Blöcke auf dem Chip automatisch. Andere Bereiche lassen sich vom Entwickler steuern. Im Flexi-Mode schläft der Prozessorkern, während ausgewählte Peripherie-Bausteine in Betrieb bleiben. Der Sensor-Strobe-Mechanismus der MCU stellt einen synchronisierten Alarm für externe Komponenten dar, der es erlaubt, auch im Schlafmodus Sensordaten zu erfassen.

Es steht ein breites Spektrum hochentwickelter MCUs mit Energiesparoptionen zur Verfügung. Bausteine, die für stromsparende Anwendungen bestimmt sind, verfügen standardmäßig über Funktionen wie Frequenzskalierung, mit der ein Ausgleich zwischen Leistung und niedrigerem Energieverbrauch möglich ist. Stromsparmodi bieten typischerweise eine stufenweise Energieeinsparung durch Abschaltung einer gewissen Anzahl von Subsystemen der MCU an, sodass nur der Teil der Elektronik in Betrieb bleibt, der zum Aufwecken der MCU erforderlich ist.

Eine weitere Verfeinerung der Energieverwaltung besteht darin, dass MCUs mit extrem niedrigen Energieverbrauch über spezielle Betriebsmodi verfügen, die den Kern des Bausteins und dessen Peripherie getrennt mit Strom versorgen. Auch in diesen Fällen fahren manchmal die speziellen Modi die Peripheriebausteine als Gruppe herunter, oder es kommen automatisierte Verfahren zur Anwendung, die Entwicklern nur wenig Kontrolle über die Details der Energiezufuhr erlauben.

Die Energieverwaltung einer MCU bietet normalerweise eine ganze Reihe von Energiesparmodi, aber der Übergang in einen Energiesparmodus führt in der Regel zu einem Einbruch der Funktionalität. In vielen Fällen ist ein solcher Einbruch der Funktionalität für kurze Zeit verschmerzbar. In manchen Fällen ist aber für die Aufrechterhaltung des Betriebs eine exakte Kontrolle über den Stromverbrauch erforderlich.

Der Prozessor ADuCM3029 von Analog Devices ist speziell für die Unterstützung komplexerer Anforderungen an die Energieverwaltung bei Anwendungen mit extrem geringen Energieverbrauch ausgelegt. Der Schaltkreis mit ARM-Cortex-M3-Core verfügt über 256 KB Flash-Speicher mit Fehlerkorrektur (ECC) und über 64 KB konfigurierbares SRAM mit mehreren Paritäts-Bits. Eine Variante ADuCM3027 verfügt über 128 KB Flash-Speicher und entspricht bezüglich der weiteren Features und Funktionen dem ADuCM3029.

 

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