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在使 MCU 能夠達到電流預算的所有功能中，斷電模式重要。低功耗 MCU具有可提供不同級別功能的斷電模式。例如，TI 超低功耗 MCU MSP430 系列產品可以提供 5 種斷電模式。低功耗模式 0 （LPM0） 會關閉 CPU，但是保持其他功能正常運轉。LPM1 與 LPM2 模式在禁用功能列表中增加了各種時鐘功能。LPM3 是常用的低功耗模式，只保持低頻率時鐘振蕩器以及采用該時鐘的外設運行。LPM3 通常稱為實時時鐘模式，因為它允許定時器采用低功耗 32768Hz 時鐘源運行，電流消耗低于 1uA，同時還可定期激活系統。LPM4 完全關閉器件上的包括 RAM 存儲在內的所有功能，電流消耗僅 100 毫微安。 時鐘系統是MCU功耗的關鍵。應用可以每秒多次或幾百次進入與退出各種低功耗模式。進入或退出低功耗模式以及快速處理數據的功能極為重要，因為 CPU會在等待時鐘穩定下來期間浪費電流。大多低功耗 mcu 都具有“即時啟動”時鐘，其可以在不到 10～20us 時間內為 CPU 準備就緒。但是，重要的是要明白哪些時鐘是即時啟動、哪些非即時啟動的。某些 MCU 具有雙級時鐘激活功能，該功能在高頻時鐘穩定化過程中提供一個低頻時鐘（通常為32768Hz），其可以達到 1 毫秒。CPU 在大約 15us 時間內正常運行，但是運行頻率較低，效率也較低。如果 CPU 只需要執行數量較少的指令的話，如：25 條，其需要 763us。CPU 低頻比高頻時消耗更少的電流，但是并不足于彌補處理時間的差異。相比而言，某些 MCU 在 6 微秒時間內就可以為 CPU 提供高速時鐘，處理相同的 25 條指令僅需要大約 9us（6us 激活＋25 條指令′0.125us指令速率），而且可以實現即時啟動的高速串行通信。

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邏輯加密概述 上位機軟件保護，其實就是對運行在PC機、手機端、嵌入式設備、工控設備上的軟件進行保護，相當于對軟件進行上鎖，也就是加密鎖。 上位機軟件可以直接控制下端的硬件設備。 應用方案 ◆瑞納捷提供邏輯加密芯片RJGT102和加密算法代碼。 ◆硬件設備添加瑞納捷加密芯片RJGT102。 ◆?上位機軟件在其應用層添加加密算法，在其軟件運行之前，先行運行加密認證算法代碼。 ◆?設備上電，先行與軟件進行身份認證，認證通過，則在運行正式代碼 。 優勢 ◆線路上除了隨機數、命令外，其他的數據全為密文傳輸。 ◆參與加密運算的數據除隨機數外，ID、密鑰、關鍵常數、page數據都提前寫入芯片，不進行傳輸。 ◆SHA256加密算法為摘要算法，不可逆。 ◆密鑰可以在空閑時，進行更新，這樣只有設備知道密鑰，防止密鑰泄露和盜取事件發生。

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1、NB-IoT是一種基于蜂窩的窄帶物聯網的新興技術，也被稱為”低功耗廣域網“。在同樣的頻段下，NB-IoT相對于GPRS增益20db，覆蓋面積可擴大100倍。門磁報警器中只需要將NB-IoT與MCU建立好通信，即可實現手機APP端、PC端的管理，極大地節約了成本和時間，是工程師和廣大消費者的福音。 2、RJM8L151作為系統主控制器，其主要功能是通過UART總線與NB-IoT模塊通信，實時的將其檢測到的門磁狀態，開關門次數，實時時間以及電池電壓狀態，上報服務器、手機或PC端。 3、霍爾傳感器，主用于檢測門、窗、店鋪柜以及貴重物品的抽屜等是否有打開或關閉。 4、外部RTC電路，主要用于計錄實時時間。此方案采用的是工業級RJ8563時鐘IC ,具備計時精度高、報警、中斷、低功耗，寬電壓等特點，性價比高，穩定性好。 5、供電方式：采用常規5號電池1.5v*2節供電。 四、基于RJM8L151的門磁報警器功能特點 1. 低功耗：主控采用RJM8L151系列MCU的寬電壓工作特點，多達6種低功耗管理模式，待機功耗低至0.35uA，待機喚醒時間低于5us。常規5號電池2節。續航能力可達1年以上。 2.?低成本:外圍器件少且小，省去復雜的布線。 3. 易安裝:無線通信，內置電池，即貼即用，安裝方便簡單，減少施工難度。 4.易維護:智能運營維護，實時監測設備運行狀態，電池電壓狀態。 5.以管理:可通過小程序、PC客戶平臺、網絡短信等接受報警信息，實時查看門窗開啟狀態。 6. 集成硬件加密模塊。RJM8L151系列MCU內置對稱式分組加密算法AES和SM4,SM4符合國家密碼管理局發布的GM/T 0002-2012《SM4分組密碼算法》標準，適用于物聯網數據傳輸中的數據加解密。 7. 真隨機數發生器。RJM8L151系列內置基于數字振蕩環的8位真隨機數發生器，符合國家密碼管理局《隨機數檢測規范》標準。 注：不要將門磁報警器安裝至強磁場環境。

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循序漸進式的功耗優化已經不再是超低功耗MCU的游戲規則，而是“突飛猛進”模式，與功耗相關的很多指標都不斷刷新記錄。我們在選擇合適的超低功耗MCU時要掌握必要的技巧，在應用時還需要一些設計方向與思路才能夠更好的應用。 一、低功耗MCU的選擇方法 嵌入式微控制器 （MCU）的功耗在當今電池供電應用中正變得越來越舉足輕重。大多MCU 芯片廠商都提供低功耗低功耗產品，但是選擇一款適合您自己應用的產品并非易事，并不像對比數據表前面的數據那么簡單。我們必須詳細對比 MCU 功能，以便找到功耗低的產品，這些功能包括：斷電模式、定時系統、事件驅動功能、片上外設、掉電檢測與保護、漏電流、處理效率。 在低功耗設計中，平均電流消耗往往決定電池壽命。例如，如果某個應用采用額定電流為 400mAh 的 Eveready 高電量 9V 1222 型電池的話，要提供一年的電池壽命其平均電流消耗必須低于 400mAh/8760h，即45.7uA。

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家用可燃氣體報警器的系統設計以微控制器為核心，配合傳感器采樣電路、聲光報警電路等外圍電路完成氣體濃度的采集、數據處理、故障檢測和聲光報警等功能，系統結構框圖如上圖所示。報警器實時監測空氣中危險氣體含量，并在報警狀態下輸出聲光報警，驅動外聯控制設備。本系統選用了瑞納捷電子設計的低功耗物聯網安全MCU—RJM8L151C8T6，其內置64KB Flash存儲器和8KB SRAM，LQFP48封裝。整個系統的硬件電路部分包括：MCU電路、電源電路、按鍵電路、實時時鐘電路、氣體檢測電路、聲光報警電路、無線數據傳輸電路等。 傳感器檢測電路的主要作用是將所檢測氣體濃度的變化轉換成標準的電信號，并將其傳送給單片機進行AD轉換，為后續電路的數據分析、處理做準備。信號采集電路直接關系到后面的數據處理部分，在整個系統中起到很重要的作用，這就要求其采樣電路的結構設計要盡可能簡單，干擾盡可能小，能夠真實準確地檢測出相應氣體的濃度變化。 RJM8L151C8T6負責整個報警器系統的數據采集、處理、分析和報警邏輯的判斷，是報警器系統設計中的重要元器件，RJM8L151C8T6具有高速、低功耗、低成本的特點，非常符合該設計需求。