80C51便攜式產品中的低功耗設計
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摘要:通過一個使用鈕扣電池的PDA產品的設計實踐,介紹80C51系列單片機的低功耗設計理論、原理和使用電池的便攜式產品的低功耗設計方法及技巧。
前言
80C51單片機由于功能全面、開發(fā)工具較為完善、衍生產品豐富、大量的設計資源可以繼承和共享,得到廣泛的應用。我們設計的一款手持線PDA產品,也選擇80C51單片機作為主、輔CPU,還具備點陣液晶顯示屏、導電橡膠鍵盤、雙IC卡接口、EEPROM存儲器、實時時鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機開發(fā),高級語言編程,大大降低了設計的技術風險,產品在較短的時間內就推向了市場。
但是,同一些低速的微控制器(如4位單片機)和高速的RISC處理器相比,80C51單片機在功耗上沒有優(yōu)勢。為了在PDA類產品中發(fā)揮80C51單片機的上述特長,我們通過采取軟、硬件配合的一系列措施,加強低電壓、低功耗設計,取得了良好的效果。該機使用一顆3V鈕扣式鋰電池,開機時工作電池小于4mA,瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA,關機電流小于2μA。一顆電池可以使用較長的時間,達到滿意的設計指標。
一、低電壓低功耗設計理論
在一個器件中,功耗通常用電流消耗來表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關系:
Icc=C∫Vda≈ΔV
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