適用于傳感器節(jié)點(diǎn)的8位MCU設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是傳感器技術(shù)發(fā)展和革新的產(chǎn)物。它的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越受到人們的重視。其配備的電池亦有微型化的趨勢(shì)，其存儲(chǔ)的能量十分有限。高效合理的功耗控制策略必然成為芯片研發(fā)的關(guān)鍵所在。在數(shù)字集成電路中，功耗可分為三類。其中動(dòng)態(tài)功耗的比例較大。通常為系統(tǒng)功耗的8成以上,可表示為Pdynamic=KCLV2ddf。對(duì)于不同的設(shè)計(jì)層面,相應(yīng)的優(yōu)化方案對(duì)功耗的優(yōu)化程度存在較為明顯的差異,其中,系統(tǒng)級(jí)的優(yōu)化策略達(dá)到50％-90%，寄存器傳輸級(jí)（RTL

2、）為20%-50%，門級(jí)、晶體管和版圖級(jí)則低于15%。
　　本文從硬件角度出發(fā)，基于8051指令集，開發(fā)出一款適用于傳感器節(jié)點(diǎn)的低功耗8位微控制器（MCU）。具體實(shí)現(xiàn)方式為增加2種RTL低功耗工作模式：空閑模式、掉電模式。空閑模式下，關(guān)斷MCU內(nèi)核的時(shí)鐘，但外設(shè)和存儲(chǔ)器均處于工作狀態(tài)。掉電模式下，關(guān)斷內(nèi)核、外設(shè)以及存儲(chǔ)器時(shí)鐘，僅外部中斷控制邏輯處于工作狀態(tài)。空閑模式下，MCU可以被任一中斷喚醒。掉電模式下，MCU僅可被外部中斷喚醒