世界上最节能的微控制器EFM32 技术特点简介

Silicon Labs EFM32™ 32 位微控制器系列是世界上最为节能的微控制器，特别适用于低功耗和能源敏感型应用，包括能源、水表和燃气表、楼宇自动化、警报及安防和便携式医疗/健身器材。鉴于探入和成本原因而无法经常更换电池，因而在无外部电源或操作员介入的情况下此类应用的运行时间应尽可能久。Silicon Labs 节能型 EFM32 32 位微控制器优于现有的低功耗 MCU 替代品 — 在此，我们着重强调实现这一性能的10 个因素。

这10大因素如下：

• 极低的活动模式功耗

• 减少处理时间

• 快速唤醒时间

• 超低的待机电流

• 外设自主操作

• 外围设备反射系统

• 设计良好的能耗模式

• 节能外围设备

• LESENSE – 低功耗传感器接口

• Simplicity Studio 与 AEM

1极低的活动模式功耗

节能型 EFM32 微控制器设计显著地降低了活动模式功耗。在 32 MHz 和 3 V 条件下，MCU 运行实际代码时电流消耗为 150 μA/MHz。

2减少处理时间

Silicon Labs 围绕 32 位 ARM® Cortex®-M 处理器核心构建了 EFM32 微控制器系列产品。Cortex-M 架构的开发用于响应和功耗敏感型应用，比 8 位和 16 位 CPU 处理更高效。因此，执行任务只需更少的时钟周期，极大地缩短工作期。

3快速唤醒时间

EFM32 MCU 最大程度减小深度睡眠模式与活动模式之间低效的唤醒期。由于工作和睡眠模式不停转换，不能简单地忽略这段时间。EFM32 微控制器以将深度睡眠的唤醒时间降低至 2 μs，确保 CPU 开始处理其任务前，耗能尽可能低。

4超低的待机电流

EFM32 结合超低功耗技术和高效的功耗管理，在执行基本操作的同时，降低待机模式下的能耗。深度睡眠模式包括 RAM 和 CPU 保持、加电复位、掉电检测安全功能和实时计数器，电流消耗仅为 900 nA。关闭模式仅消耗 20 nA。

5外设自主操作

除了最低的工作和睡眠模式能耗，EFM32 外围设备在不使用 CPU 时，也可在低能耗模式下运行。使用自主外围设备，应用可以减少功耗，同时仍可执行非常高级的任务。

6外围设备反射系统

无需使用 CPU，微控制器中的周边反射系统 EFM32 即可直接将一个外围设备与另一个外围设备连接。在 CPU 处于睡眠状态时，外围设备可通过此系统产生信号，其他外围设备可接受此信号并立即对此做出反应。

7设计良好的能耗模式

EFM32 微控制器具有 5 个节能模式，为系统设计者提供设计灵活性以优化应用，从而获得最高的性能和最长的电池寿命。

8节能外围设备

EFM32 微控制器与外围设备封装在一起，旨在降低能耗，与其他低功耗 8、16 和 32 位解决方案相比，电池寿命提高了 4 倍。外围设备包括：

• LCD 控制器，驱动 4x40 段，电流消耗仅为 0.55 µA

• 低能耗 UART，通信速率为 32bps，电流消耗仅为 100 nA

• 12 位 ADC，速率为 100 万样本/秒，电流消耗仅为 350 µA

• 模拟比较器，电流消耗低至 150 nA

• 硬件加速器，128/256 位 AES 加密和解密，只需 54/75 个周期

9 LESENSE – 低功耗传感器接口

LESENSE 提供一个可配置和节能的方法，可控制最多 16 个外部模拟传感器，无需 Cortex CPU 参与。该通用低能耗传感器工作于 900 nA 的深度睡眠模式，能够对几乎任何类型的模拟传感器控制方式（包括电容式、电感式和电阻式）进行自主监控。例如，可以将 LESENSE 设置为智能监控传感器值，仅当传感器值超过可编程阈值时才通过 PRS 采取行动唤醒 CPU — 无需重复、耗能的 CPU 唤醒操作。

10  Simplicity Studio 与 高级能耗监控模块AEM

Simplicity Studio 是一款补充工具套件，能够立即“一键式”访问最新的数据表、应用说明、软件工具、第三方 IDE、示例代码、演示和其他 EFM32 资源。Simplicity Studio 控制台根据用户偏好进行自动配置，并访问唯一的 energyAware Profiler 和高级能耗监控模块 (AEM) 的数据，来创建节能型软件和实时能耗调试模块，该软件和模块能够与所有的 Silicon Labs EFM32 入门套件和开发套件协同工作。

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