1 基于IA4421的控制器模块低功耗设计
1.1 便携式模块节点硬件低功耗设计
(1)处理器选择
ATmega324p为一个功能强大的单片机,为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案:
①TQFP(薄塑封四角扁平封装),体积小,集成度高;
②6个可通过软件进行选择的省电模式;
③最高达到20MIPs的吞吐率(在20 MHz下)。
(2)接口电路低功耗设计
接口电路的低功耗设计,往往是容易被忽略的一个环节。在这个环节里,首先要选择低功耗的外围芯片,然后根本的方法是使接口电路的常态处于低功耗状态。另外,还要考虑以下两个因素:
①上拉电阻/下拉电阻的选取。在能够正常驱动后级的情况下,尽可能选取更大的阻值。另外,当信号在多数情况下为低时,也可以考虑用下拉电阻,以降低功耗。
②对悬空脚的处理。CMOS悬空的输入端的输入阻抗极高,很可能感应一些电荷导致器件被高压击穿,而且还会使输入端信号电平随机变化,导致CPU在休眠时不断地被唤醒,从而无法进入休眠状态,或导致其他莫名其妙的故障。所以正确的方法是,将未使用到的输入端连接到电源VCC或地。
(3)通信芯片选型
IA4421是Integration Associates公司推出的射频收发一体芯片,工作在433/868/915 MHz频段。芯片的工作电压为2.2~5.4 V,采用低功耗模式,待机电流为0.3μA,采用FSK调制模式,发射功率为5~8 dBm,接收灵敏度为-109dBm。
IA4421具有高数据传输速率,数字信号的传输速率可达115.2 kbps,模拟信号的传输速率可达256 kbps。