本文關鍵詞：基于Cortex-M4內核的AT91SAM4L32位處理器低功耗的研究

  更多相關文章： Cortex-M 夢游模式 低功耗

【摘要】：在電子產(chǎn)品的設計和應用中,如何控制系統(tǒng)的功耗一直是一個重要的議題。而作為電子產(chǎn)品的核心,微控制器/單片機的功耗控制也一直是芯片原廠設計,以及軟件開發(fā)的重中之重。近年來ARM公司設計的32位的Cortex-M內核被多家MCU原廠商采納。相比與傳統(tǒng)的8位16位單片機,Cortex-M內核有著處理器速度快、處理位數(shù)高、運算能力強、自帶浮點運算、指令結構兼容性強、指令效率高、外設資源豐富的特點。并且在高性能的同時,同樣保證了低功耗的應用。Atmel作為傳統(tǒng)的低功耗單片機芯片廠,其自有的AVR內核本身就是高效低功耗的8位單片機。目前Atmel已經(jīng)推出了基于Cortex-M的單片機,并且把Atmel8位AVR的核心低功耗技術PicoPower應用在Cortex-M內核的系列中。同時更依據(jù)Cortex-M外設資源豐富,以及總線帶寬高的優(yōu)點,針對性的設計出了基于外設事件管理、電壓掃描、頻率調整的夢游模式Sleepwalking技術,使得其在同類產(chǎn)品中有著更好的低功耗設計。本論文主要通過分析不同品牌Cortex-M內核；Atmel8位AVR和基于Cortex-M4內核的SAM4L的效率對比；SAM4L與SIM3L1XX的功耗模式對比；分析PicoPower技術；SAM4L的五種工作模式分析實驗；通過對SAM4L的夢游模式配合AST異步定時器以及六種外設模塊：電容觸摸、ADC、DAC、DMA、定時器、模擬比較器的實驗,試圖通過CMOS設備的基本功耗原理,來分析選擇單片機和解決系統(tǒng)低功耗的方案。試圖分析在利用到高速高效率的32位Coretex單片機的同時,如何達到更低功耗的設計。同時希望為單片控制系統(tǒng)的低功耗應用做個參考。
【關鍵詞】：Cortex-M 夢游模式 低功耗
【學位授予單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 課題研究意義11-12
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文主要內容與組織結構13-14
• 第二章 Cortex-M簡介以及PicoPower技術14-29
• 2.1 Cortex-M產(chǎn)品14-17
• 2.2 Atmel PicoPower技術17-21
• 2.3 Sim3L1XX與SAM4L功耗對比21-26
• 2.4 測試用軟硬件環(huán)境26-27
• 2.5 小結27-29
• 第三章 AT91SAM4L CPU的功耗組成29-53
• 3.1 SAM4L處理器核心Cortex-M429-31
• 3.2 處理器模型31-33
• 3.3 SAM4L電源模塊33-39
• 3.4 SAM4L處理器核功耗控制39-44
• 3.4.1 睡眠模式Sleep mode39-40
• 3.4.2 等待模式Wait Mode40-41
• 3.4.3 保持模式Retention Mode41-42
• 3.4.4 備用模式BACKUP Mode42
• 3.4.5 模式總結42-44
• 3.5 夢游模式SleepWalking44-46
• 3.6 實驗46-50
• 3.7 小結50-53
• 第四章 AT91SAM4L基于事件系統(tǒng)外圍電路的分析53-81
• 4.1 AST異步定時器53-55
• 4.2 測試用簡單狀態(tài)機應用概述55-62
• 4.2.1 基本上電流程55-57
• 4.2.2 配置系統(tǒng)應用時鐘57
• 4.2.3 配置電源分級模式1和快速喚醒和進入等待模式57-58
• 4.2.4 硬件和時序58-59
• 4.2.5 電容檢測外設測試程序流程圖59-60
• 4.2.6 電容檢測外設上電流程60-61
• 4.2.7 SleepWalking~(TM)實現(xiàn)61-62
• 4.3 CATB模塊62-65
• 4.4 A/D模塊65-68
• 4.5 DMA模塊68-72
• 4.6 DAC模塊72-74
• 4.7 定時器/計數(shù)器模塊74-77
• 4.8 模擬比較器模塊77-79
• 4.9 小結79-81
• 第五章 結論81-84
• 參考文獻84-86
• 致謝86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張哲;錢德俊;胡晨;;基于系統(tǒng)負載概率分布的實時低功耗策略[J];電路與系統(tǒng)學報;2010年06期

2 孟海斌;張紅雨;;超低功耗嵌入式系統(tǒng)設計技巧[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2010年08期

3 郝妍娜;洪志良;;基于MCU和nRF905的低功耗遠距離無線傳輸系統(tǒng)[J];電子技術應用;2007年08期

4 汪鵬君;曾小旁;;具有預計算功能的新型絕熱數(shù)值比較器設計[J];電子與信息學報;2010年01期

5 田野;廖明燕;;基于充放電原理的電容式觸摸按鍵設計[J];電子設計工程;2010年10期

6 吳懷超;;MCS-51和MSP430單片機定時器的應用比較[J];工業(yè)控制計算機;2010年09期

7 林長星;;飛思卡爾S08QE系列低功耗微控制器分析[J];電子產(chǎn)品世界;2008年05期

8 孫濤;貢玉南;;汽車MCU低功耗解決方案[J];電子產(chǎn)品世界;2013年08期

9 潘為剛;丁海棟;;超低功耗電子溫度計的設計[J];山東交通學院學報;2009年03期

10 張立;韓銀和;袁小龍;;一種基于Android系統(tǒng)網(wǎng)絡模塊功耗的評估和分析[J];計算機科學;2012年06期

，

本文編號：823689