CC1310低功耗優(yōu)勢的應(yīng)用解析

 

        CC1310器件包括強(qiáng)大的48MHz ARM? Cortex?-M3 主CPU、內(nèi)置ARM? Cortex?-M0微控制器的射頻核心、傳感控制器和通用外圍組件。CC1310在一個支持多個物理層和射頻標(biāo)準(zhǔn)的平臺上將靈活的超低功耗射頻收發(fā)器與強(qiáng)大的 48MHz ARM? Cortex?-M3 微控制器結(jié)合在一起。主CPU作為CC1310主要的操控部分，包含的是RTOS和對底層外部接口的一些驅(qū)動程序，同時(shí)客戶的應(yīng)用程序也會在這個部分運(yùn)行。CC1310的Sensor Controller擁有12-Bit ADC,采樣速率為200ks/s，能夠采集得到高精度數(shù)據(jù)。
        CC1310的詳細(xì)框架見下圖：

 

        CC1310的超低功耗、經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)在能量采集應(yīng)用和自動化遙控、遙測等應(yīng)用場景中有著顯著的優(yōu)勢。例如CC1310被應(yīng)用于溫度采集監(jiān)控，我們來看看它整個的工作過程。

 

 

        在這個例子中，CC1310以一秒一次的頻率從外部的傳感器進(jìn)行采樣，而CC1310的Sensor Controller和傳統(tǒng)的傳感器應(yīng)用不同，它不需要每次采集到數(shù)據(jù)就喚醒主CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。Sensor Controller可以獨(dú)立編程，在編程邏輯里，加入了對傳感器數(shù)據(jù)的判斷，它是CC1310獨(dú)有的一部分，可以獨(dú)立于主MCU工作。Sensor Controller 在采集到參數(shù)數(shù)據(jù)后，會先利用模擬比較器自行判斷數(shù)據(jù)是否高于警戒值，如果模擬量與標(biāo)準(zhǔn)值對比，高于該值，輸出高電平，反之，輸出低電平。

 

 

 

 

        如果采樣數(shù)據(jù)未高于警戒值時(shí)，Sensor Controller會繼續(xù)采樣，把采集到的歷史數(shù)據(jù)存儲到主CPU和Sensor Controller共用的存儲單元中，在這種工作狀態(tài)之下，整個系統(tǒng)的平均功耗是1.6μA。
        當(dāng)采樣數(shù)據(jù)高于警戒值時(shí)，Sensor Controller喚醒主CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主CPU會調(diào)用AES對數(shù)據(jù)加密，同時(shí)準(zhǔn)備射頻核心的初始化。Sensor Controller自身的判斷功能極大地降低了CC1310的功耗，主 MCU能夠最大限度延長睡眠時(shí)間，使其工作時(shí)間降到很低，主CPU壽命也得到了極大的延長。
        主CPU通過發(fā)送TX命令對射頻核心進(jìn)行操控，射頻核心收到后自動處理命令，將數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)后，并把數(shù)據(jù)返回給主MCU，在發(fā)送的過程中，整個系統(tǒng)功耗是5.3μA。當(dāng)發(fā)送完畢后，主MCU會繼續(xù)關(guān)閉射頻核心，這樣又會回到剛才的省電狀態(tài)。整個CC1310系統(tǒng)的平均功耗不是所有組件同時(shí)工作的功耗，只有在需要射頻工作的時(shí)候，功耗才達(dá)到最高，其余的時(shí)候進(jìn)入低功耗狀態(tài)。
        正是因?yàn)镾ensor Controller只在需要的時(shí)候才調(diào)用主MCU，使得CC1310 器件在實(shí)現(xiàn)低功耗的同時(shí)不以犧牲射頻性能為代價(jià)，達(dá)到出色的靈敏度和穩(wěn)健性的性能。
        CC1310的外圍組件也給予了CC1310工業(yè)應(yīng)用等場景的強(qiáng)大技術(shù)支持。
 

 

        在一些工作環(huán)境比較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場，電源極易受到外部環(huán)境影響，而Sensor Controller 內(nèi)部使用的是恒流源，不因環(huán)境溫度變化而變化。恒流源，是一種寬頻譜、高精度交流穩(wěn)流電源，響應(yīng)速度快、精度高、工作時(shí)間長、工作穩(wěn)定，適合各種性質(zhì)負(fù)載。
        憑借極低的有源射頻和 MCU 電流消耗以及靈活的低功耗模式，CC1310 器件可確保卓越的電池壽命，并能夠在小型紐扣電池供電的情況下以及在能量采集應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離工作。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大量的信息采集處理需求中，CC1310自身優(yōu)異的性能和低功耗，可以滿足客戶越來越多的需求。
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