CC1310低功耗優(yōu)勢的應(yīng)用解析
2019-07-04 10:09:46
信馳達(dá)科技
CC1310 器件是一款射頻發(fā)射頻率低于1GHz的射頻器件,由德州儀器出品,經(jīng)濟高效,功耗超低。

CC1310器件包括強大的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,同時客戶的應(yīng)用程序也會在這個部分運行。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的詳細(xì)框架見下圖:

CC1310的超低功耗、經(jīng)濟高效的特點在能量采集應(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進行數(shù)據(jù)處理。Sensor Controller可以獨立編程,在編程邏輯里,加入了對傳感器數(shù)據(jù)的判斷,它是CC1310獨有的一部分,可以獨立于主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,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,Sensor Controller喚醒主CPU進行數(shù)據(jù)處理,主CPU會調(diào)用AES對數(shù)據(jù)加密,同時準(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間,使其工作時間降到很低,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工作的功耗,只有在需要射頻工作的時候,功耗才達(dá)到最高,其余的時候進入低功耗狀態(tài)。
正是因為Sensor Controller只在需要的時候才調(diào)用主MCU,使得CC1310 器件在實現(xiàn)低功耗的同時不以犧牲射頻性能為代價,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)用等場景的強大技術(shù)支持。
當(dāng)采樣數(shù)據(jù)高于警戒值時,Sensor Controller喚醒主CPU進行數(shù)據(jù)處理,主CPU會調(diào)用AES對數(shù)據(jù)加密,同時準(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間,使其工作時間降到很低,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工作的功耗,只有在需要射頻工作的時候,功耗才達(dá)到最高,其余的時候進入低功耗狀態(tài)。
正是因為Sensor Controller只在需要的時候才調(diào)用主MCU,使得CC1310 器件在實現(xiàn)低功耗的同時不以犧牲射頻性能為代價,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)用中實現(xiàn)遠(yuǎn)距離工作。在物聯(lián)網(wǎng)時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。
若需更進一步了解CC1310,點擊后咨詢客服即可
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