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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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鑒于物聯網終端設備對功耗和安全問題的迫切需求，瑞納捷電子推出了RJM8L151系列是超低功耗安全MCU，非常適用于電池供電的物聯網終端設備。RJM8L151系列不僅具備出色的運行和待機功耗表現，還內置了硬件真隨機數發生器和AES/DES/SM4硬件加密引擎。集成12位高精度逐次逼近型ADC和2通道的多功能比較器，對物聯網傳感器的高精度、實時檢測極為有益。RJM8L151豐富的外圍接口使擴展各種通信模塊、功能模塊更加方便。RJM8L151基于增強型哈佛架構的CPU內核和多級流水線指令系統，相同時鐘頻率的處理性能是傳統8051的3倍，采用Keil uVision或IAR集成開發環境開發調試應用代碼。RJM8L151系列安全MCU的硬件框圖如圖2所示。 RJM8L151的正常工作電壓范圍是1.62V到5.5V,非常適合2節、3節干電池直接供電，省掉額外的LDO電路，另外RJM8L151低至0.35uA的待機電流，既能保持內部RTC的正常計時，又能保持SRAM數據不變，該性能可大大減小系統對電池容量尺寸的要求。RJM8L151具有6種電源管理模式，通過裁剪時鐘樹的方式關閉時鐘來實現不同需求的功耗。一般情況下使用內部低速時鐘就可以完成對外部中斷的響應，同時又可以保持很低的功耗，這是同類MCU無法做到的。另外，RJM8L151從低功耗狀態喚醒小于5us，可以實現快速睡眠快速喚醒低占空比工作，這又極大的降低了系統功耗。

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RJM8L151有4個時鐘源：內部高速時鐘、內部低速時鐘、外部高速時鐘和外部低速時鐘。RJM8L151的時鐘控制模塊將這幾個時鐘源通過靈活的配置分頻實現不同的功耗和性能需求。輔助系統時鐘可以使用內部低速時鐘或外部低速時鐘實現低功耗的要求，主系統時鐘提供給RJM8L151的CPU，子系統時鐘為外設提供給時鐘源。多樣的時鐘資源可以降低系統消耗，輔助系統時鐘在保持低功耗的同時也可以接受外部中斷，響應外部環境的變化。使用內部高速RC振蕩器作為主系統時鐘，不僅可以省去一個外部的高速晶振，同時可以快速喚醒MCU來降低功耗。 RJM8L151設計了豐富的定時模塊，包括2個16位基本定時器，1個16位通用定時器支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能。2個16位高級定時器除了支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能，還支持12對互補PWM輸出。1個實時時鐘RTC模塊，產生年、月、日、時、分、秒，并有自動閏年補償功能，采用外部32.768kHz晶振提供時鐘可使計時誤差更小。RJM8L151內嵌15位窗口看門狗定時器，采用系統時鐘計時，溢出時可產生中斷或復位信號，待機模式下停止計數。 RJM8L151單片機的開發環境是Keil uVision4。Keil是全球領先的嵌入式系統開發工具供應商，uVision4是C/C++編譯器和調試器的集成開發環境（IDE）的第4版本，其中的Keil C51支持RJM8L151的開發調試，該環境集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編和C語言的程序設計。 RJM8L151系列MCU配備了高效的在線仿真器和下載器，既可以方便前期開發調試又為后期生產安裝提供了方便。RJM8L151支持標準JTAG下載和調試，可以不使用仿真器，用離線編程器就可以實現對內存Flash的修改，提高了批量燒錄的效率，也為程序升級維護提供了方便。

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另外，如果 MCU時鐘系統為外設提供多個時鐘源的話，當 CPU 處于睡眠狀態時外設仍然可以運行。例如，一次 A/D 轉換可能需要一個高速時鐘。如果 mcu 時鐘系統提供獨立于 CPU 的高速時鐘，CPU 就可以在 A/D 轉換器運行情況下進入睡眠狀態，從而節省 CPU 耗流量。 事件驅動功能與時鐘系統的靈活性并存。中斷會使 mcu 退出低功耗模式，因此，MCU的中斷越多，其防止浪費電流的 CPU 輪詢與降低功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進行與不進行功耗預算之間存在差異，因為它在等待出現事件時會浪費CPU 帶寬并需要額外電流。一個好的低功耗 MCU 應具有充分的中斷功能，為其所有外設提供中斷，同時為外部事件提供眾多外部中斷。 按鈕或鍵盤應用可以證明外部中斷的優勢。如果不具備中斷功能，MCU必須頻繁輪詢鍵盤或按鈕，以確定其是否被按下。不僅輪詢自身會消耗功率，而且控制輪詢間隔也需要定時器，其會消耗附加電流。相比而言，在具備中斷情況下，CPU 可以在整個過程中保持睡眠狀態，只有按下按鈕時才激活。 在選擇低功率 MCU時，還需要考慮外設功耗與電源管理。某些低功率 MCU僅僅是設計時不具備低利率功能的舊架構的改進版本。而有些 MCU在設計時即具備低功耗特性，并在其外設中內置了低功耗功能。一種特性是在需要時單獨啟動或關閉外設的能力，換言之，更重要的是自動啟動或關閉外設的能力。A/D 轉換器就是一個例子，其在完成一次轉換后可以自動關閉。另外，某些 MCU 正在引入直接存儲器存取功能，其可以在無需 CPU 干預情況下自動處理數據。 大多MCU 具有集成的掉電保護功能，當電源低于正常操作范圍時其可以復位 MCU。通常會提供啟動或關閉掉電保護以節省功耗的功能，但是必須在整個過程中都使掉電保護功能置于可用狀態，因為掉電是不可預測的。某些 MCU需要70uA 的電流來實現掉電保護。在只需要 45uA 平均電流的應用實例中很明顯可以不考慮這些 MCU。----在選擇低功耗 mcu 期間有時會忽視漏電流，但是，在苛刻的低功耗應用中則必須考慮到漏電流。大多改進后的低功耗 MCU都具有 1uA 的限定輸入漏電流。在 20 輸入器件中，它可能會消耗 20uA！針對低功耗設計的新 MCU具有高50nA 的漏電流。

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RJDR8837 是一個 H 橋驅動器，可驅動一個直流電機或其他設備諸如螺線管。輸出由RJDR8837 上的 PWM 接口(IN1/IN2)控制。具有低功耗休眠模式，采用 nSLEEP 使能。通過集成 H 橋驅動管和 H 橋驅動管控制電路到片內，大大減少了電機驅動系統的元件數量。此外，RJDR8837 增加了有效的保護功能:欠壓鎖定、過流保護和熱關斷。RJDR8837 為攝像機、消費類產品、玩具和其它低電壓或者電池供電的運動控制類應用提供了集成的電機驅動器解決方案。芯片能夠驅動一個直流電機或其他諸如螺線管的設備。輸出驅動器塊由H 橋 NMOSFET 功率管組成，以驅動電機繞組。內部的電荷泵產生所需的柵極驅動電壓。 RJDR8837 能夠提供 高 1.1A 的輸出電流。它運行在 0 至 11V 之間的電機電源電壓，以及1.8V 至 6.6V 的芯片電源電壓下。 RJDR8837 具有 PWM (IN/IN) 輸入接口。此接口與行業標準器件兼容。 提供過流保護、短路保護、欠壓鎖定和熱關斷功能。 RJGT101?是集成了?256 Byte?的?EEPROM（包含?16?Byte?的密鑰和?8Byte?的?UID） ，執行?RC4?算法的加密芯片。 它與?MCU?可通過?RSD?單線串行接口通信， 芯片支持單向遞增計次功能。 RSD?單總線協議，標準速率20Kbps， MCU 只需有I/O功能進行模擬時序即可通訊，RJG101支持睡眠模式，睡眠功耗小于300nA，支持寬電壓工作 2.4-5.5V。 RJGT101電子煙應用防偽已在多個品牌客戶上進行應用，得到了該行業的一致認可，在陸續出貨的同時，公司著眼客戶應用痛點及優化產品性能及BOM成本，我司已完善推出煙彈2線方案，未來會給行業防偽應用帶來更好的應用體驗。 有關以上介紹RJGT101的應用方案，更加詳細的方案細節以及其開發資料，可以聯系銷售以及FAE，進行咨詢。 由于篇幅原因，本期關于RJGT101的介紹到此為止，在未來會陸續的介紹RJGT101已經大量商用的其他的方案，以及RJGT101詳細的開發筆記，DEMO案例等。