金山加密芯片公司
發(fā)布時間：2022-10-21 02:03:56
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TM8L151/152、051、052系列MCU是意法半導(dǎo)體（簡稱ST）2010年推出的8位超低功耗系列微控制器。該系列MCU經(jīng)過多年的市場推廣，已滲透到各個應(yīng)用領(lǐng)域，深受廣大工程師和用戶的喜愛。其在便攜式消費電子、物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品上的年需求量已超5000萬顆，并以20%以上的年增長率不斷增長。然而ST的工廠產(chǎn)能有限，幾年擴充的MCU產(chǎn)能主要針對STM32系列，面對客戶端對STM8L不斷增長的旺盛需求，ST給出的解決方案是升級采用高成本的32位MCU方案！更改方案既給客戶增加了技術(shù)升級的風(fēng)險，又額外增加了研發(fā)成本和BOM成本。同時STM8L系列交期越拉越長，從過去三年一遇的缺貨周期演變成現(xiàn)在的年年缺貨。尤其是新冠肺炎（COVID-19）在ST的大本營意大利和法國爆發(fā)后，導(dǎo)致工廠大面積停工停產(chǎn)。再加日本、馬來西亞等地區(qū)疫情的蔓延，導(dǎo)致半導(dǎo)體材料和晶圓供應(yīng)也受到嚴重影響，ST全線產(chǎn)品的交期至少12周以上。
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非接觸式紅外額溫計是一種利用現(xiàn)代傳感器測量技術(shù)、微電子技術(shù)等技術(shù)手段對被測對象進行溫度測量的新型儀器。當紅外額溫計對準并靠近被測對象至數(shù)字接近式傳感器檢測的有效距離時，按下電源/測量鍵，并保持若干秒，則紅外額溫計內(nèi)部的紅外傳感器模塊就會進行溫度采集，并轉(zhuǎn)化為電信號，隨之將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而后通過通信接口傳輸?shù)絾纹瑱C。單片機通過數(shù)字溫度傳感器采集當前環(huán)境溫度對傳輸?shù)臏囟葦?shù)字信號進行相應(yīng)溫度補償處理，并把修正后的溫度作為當前記錄編號存儲，同時判斷該溫度所處的LCD背光范圍，從而進行相應(yīng)的背光顯示：（35.0-37.4℃）體溫正常綠色背光、（37.5-37.9℃）體溫偏高黃色背光、（38-42.9℃）體溫超高紅色背光，若體溫異常同時還會進行“嘀嘀嘀嘀嘀”報警，語音播報當前溫度。當超過30 秒不使用，自動進入低功耗模式省電。
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IO口的上下拉電阻消耗電流這一因素相對比較明顯，下邊咱來說一個不明顯的因素：IO口與外部IC相連時的電流消耗。假如某個IO口自帶上拉，而此與IO相連的IC引腳偏偏是自帶下拉的，那么無論這個引腳處于什么樣的電平輸出，都不可避免的產(chǎn)生一定的電流消耗。所以凡是遇見這一類的情況，首先需要閱讀外設(shè)IC的手冊，確定好此引腳的的狀態(tài)，做到心中有數(shù);然后在控制MCU睡眠之前，設(shè)置好MCU的IO口的上下拉模式及輸入輸出狀態(tài)，要保證一絲兒電流都不要被它消耗掉。 5、斷開調(diào)試器連接，不要被假象所迷惑 還有一類比較奇特，檢測出來的電流消耗很大，可實際結(jié)果是自己杞人憂天，什么原因呢?是因為在測試功耗的時候MCU還連接著調(diào)試器呢!這時候大部分電流就會被調(diào)試器給擄走，平白無故的讓工程師產(chǎn)生極度郁悶的心情。所以在測低功耗的時候，一定不要連接調(diào)試器，更不能邊調(diào)試邊測電流。 總結(jié)：MCU的低功耗設(shè)計是一個細致活，要養(yǎng)成良好的習(xí)慣，做到每添加一個功能都要重新驗證一下低功耗是否符合要求，這樣就可以隨時隨地干掉消耗功率的因素。如果把所有功能都設(shè)計好了才去考慮低功耗的問題，一個不小心，就可能要更改程序的架構(gòu)——即便如此也不一定能把功耗給徹底降下去。
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RJDR8837 是一個 H 橋驅(qū)動器，可驅(qū)動一個直流電機或其他設(shè)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(qū)動管和 H 橋驅(qū)動管控制電路到片內(nèi)，大大減少了電機驅(qū)動系統(tǒng)的元件數(shù)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(guān)斷。RJDR8837 為攝像機、消費類產(chǎn)品、玩具和其它低電壓或者電池供電的運動控制類應(yīng)用提供了集成的電機驅(qū)動器解決方案。芯片能夠驅(qū)動一個直流電機或其他諸如螺線管的設(shè)備。輸出驅(qū)動器塊由H 橋 NMOSFET 功率管組成，以驅(qū)動電機繞組。內(nèi)部的電荷泵產(chǎn)生所需的柵極驅(qū)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(yè)標準器件兼容。 提供過流保護、短路保護、欠壓鎖定和熱關(guān)斷功能。 RJGT101?是集成了?256 Byte?的?EEPROM（包含?16?Byte?的密鑰和?8Byte?的?UID） ，執(zhí)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(xié)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(yīng)用防偽已在多個品牌客戶上進行應(yīng)用，得到了該行業(yè)的一致認可，在陸續(xù)出貨的同時，公司著眼客戶應(yīng)用痛點及優(yōu)化產(chǎn)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(yè)防偽應(yīng)用帶來更好的應(yīng)用體驗。 有關(guān)以上介紹RJGT101的應(yīng)用方案，更加詳細的方案細節(jié)以及其開發(fā)資料，可以聯(lián)系銷售以及FAE，進行咨詢。 由于篇幅原因，本期關(guān)于RJGT101的介紹到此為止，在未來會陸續(xù)的介紹RJGT101已經(jīng)大量商用的其他的方案，以及RJGT101詳細的開發(fā)筆記，DEMO案例等。
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按鈕或鍵盤應(yīng)用可以證明外部中斷的優(yōu)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(tài)，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(shè)功耗與電源管理。某些低功率 MCU僅僅是設(shè)計時不具備低利率功能的舊架構(gòu)的改進版本。而有些 MCU在設(shè)計時即具備低功耗特性，并在其外設(shè)中內(nèi)置了低功耗功能。一種特性是在需要時單獨啟動或關(guān)閉外設(shè)的能力，換言之，更重要的是自動啟動或關(guān)閉外設(shè)的能力。A/D 轉(zhuǎn)換器就是一個例子，其在完成一次轉(zhuǎn)換后可以自動關(guān)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(yù)情況下自動處理數(shù)據(jù)。 最后，我們常常會誤解 mcu 處理效率。大家通常會認為 16 位 MCU需要兩倍于 8 位 MCU的內(nèi)存，但是一個 16 位架構(gòu)實際上需要比 8 位架構(gòu)要少一些的代碼，而 16 位 MCU 一般會更快速地執(zhí)行任務(wù)。例如，8 位 MCU 需要 CPU 開銷來管理具有 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)或需要 16 位計算的應(yīng)用中的數(shù)據(jù)。而且當今許多MCU 產(chǎn)品都具有單個工作文件或累加器，其數(shù)據(jù)必須進行傳輸，以便處理，因此，與基于寄存器的架構(gòu)相比需要額外的 CPU 開銷。表 1 說明在 16 位現(xiàn)代架構(gòu)與8 位 8051 架構(gòu)上傳輸 10 位 A/D 數(shù)據(jù)的指令。在采用 1Mhz 時鐘情況下，16 位器件需要 6us 進行傳輸，而 8 位器件則需要 24us。 選擇低功率 MCU是一項耗時、棘手的工作。如果花費一些時間來了解可用產(chǎn)品選項的架構(gòu)特性，我們就能夠開發(fā)出能滿足最苛刻功率預(yù)算的設(shè)計。
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家用可燃氣體報警器的系統(tǒng)設(shè)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(shù)據(jù)處理、故障檢測和聲光報警等功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如上圖所示。報警器實時監(jiān)測空氣中危險氣體含量，并在報警狀態(tài)下輸出聲光報警，驅(qū)動外聯(lián)控制設(shè)備。本系統(tǒng)選用了瑞納捷電子設(shè)計的低功耗物聯(lián)網(wǎng)安全MCU—RJM8L151C8T6，其內(nèi)置64KB Flash存儲器和8KB SRAM，LQFP48封裝。整個系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(zhuǎn)換成標準的電信號，并將其傳送給單片機進行AD轉(zhuǎn)換，為后續(xù)電路的數(shù)據(jù)分析、處理做準備。信號采集電路直接關(guān)系到后面的數(shù)據(jù)處理部分，在整個系統(tǒng)中起到很重要的作用，這就要求其采樣電路的結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)氣體的濃度變化。 RJM8L151C8T6負責(zé)整個報警器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析和報警邏輯的判斷，是報警器系統(tǒng)設(shè)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(shè)計需求。