一, Техничка суштина режима спавања: језгро динамичког управљања енергијом
Режим мировања екрана кода сегмента у суштини постиже постепено смањење потрошње енергије искључивањем небитних модула кола. Његова техничка имплементација треба да испуни два основна услова:
Контрола таласног облика погона: Сегментни кодни екрани покретани наизменичним напоном треба да динамички прилагођавају однос фаза ЦОМ/СЕГ сигнала у режиму мировања. На пример, Натионал Тецхнологи Н32Л43к може да смањи радни циклус покретачког напона ЛЦД-а са 50% на 20% у режиму спавања кроз своју уграђену-функцију за преокрет фазе таласног облика, смањујући статичку потрошњу енергије са 5 μ А на 0,8 μ А.
Задржавање садржаја екрана: Тренутни подаци о приказу треба да се чувају у баферу оквира или РАМ-у екрана. ЛЦД контролер ГД32Л233 интегрише 32 × 8 сегмената РАМ-а екрана, који може да одржава садржај екрана у режиму мировања без потребе да се поново иницијализују подаци на екрану након буђења.
Са техничке тачке гледишта, режим мировања припада категорији „Динамичко управљање напајањем“ (ДПМ) у архитектурама ниске{0}}напоне. Узимајући за пример језгро АРМ Цортек-М, његов режим мировања постиже равнотежу између потрошње енергије и брзине одзива тако што искључује такт процесора, чува СРАМ и стање регистра и користи технологију гејтинга периферног такта. За коло управљачког програма екрана сегментног кода, ово управљање треба да се прошири на ЛЦД управљачки модул конфигурисањем СЛП бита у ЛЦД_ЦР регистру да се драјвер стави у стање ниске{5}}напоне.
2, Путања имплементације режима спавања: Колаборативни дизајн хардверског софтвера
1. Подршка за хардверски слој: Дубока интеграција наменских управљачких чипова и МЦУ-ова
Режим мировања модерних екрана кода индустријског сегмента у великој мери зависи од сарадње између наменских чипова за драјвере и МЦУ-а
Оптимизација нивоа управљачког чипа: На пример, ХТ1621 и други чипови за управљачке програме имају уграђена-кола пумпе за пуњење која могу аутоматски да искључе пумпу за пуњење у режиму мировања, смањујући струју напајања са 200 μ А на 2 μ А. У исто време, његов интерни генератор времена скенирања може да се конфигурише као „спавање“ у режиму спавања до ажурирања потрошње енергије 1. 80%.
Интеграција МЦУ периферије: ЛЦД контролер ГД32Л233 подржава СТОП2 режим, у коме ЛЦД драјвер наставља да ради док су ЦПУ, ПЛЛ и други модули искључени, смањујући потрошњу енергије система са 3мА у нормалном режиму на 2 μА. Кључ је да се динамички пребаци између извора такта и режима погона конфигурисањем ЛЦД бита ЛЦДФГЕН_ЦЛЦК у ЛЦД регистру.
2. Контрола софтверског слоја: прекид буђења-и одржавање стања
Софтверска имплементација режима спавања треба да реши два кључна проблема:
Улазак у режим ниске{0}}напоне: Конфигурисањем регистра управљања напајањем МЦУ-а (као што је ПВР_ЦР СТМ32) и комбиновањем са СЛЕЕП инструкцијом, систем улази у режим мировања. На пример, у АТмега8, потребно је подесити СЕ бит МЦУЦР регистра на 1 и конфигурисати СМ2-СМ0 битове да изаберу тип режима мировања (као што је режим уштеде енергије).
Дизајн механизма за буђење: Типични извори{0}}буђења укључују РТЦ тајмере, екстерне прекиде (као што су окидачи на кључу), детекцију активности магистрале, итд. Узимајући Сиеменс СЦАЛАНЦЕ В опрему као пример, његов режим мировања контролише напајање низводних уређаја преко ДИ/ДО контаката, док користи Д-излазни контакт клијента за постизање хардверског искључивања. Време буђења{5}}може да се контролише у року од 100 μс.
3, Случајеви примене у индустрији: Скок од теорије до праксе
1. Паметни мерач: Режим мировања постиже 10-годишњи век трајања батерије
Код једнофазних{0}}паметних мерача, екран кода сегмента треба да непрекидно приказује информације као што су ниво батерије и време. У шеми која користи ГД32Л233, систем се буди сваког минута преко РТЦ тајмера, ажурира податке на екрану и улази у СТОП2 режим. Стварни подаци теста показују да је потрошња енергије 3мА у нормалном режиму приказа, док пада на 2 μ А у режиму мировања. Заједно са литијумском батеријом од 4000мАх, теоретски век трајања батерије може да достигне 10 година. Кључне техничке тачке укључују:
Динамичко ажурирање садржаја екрана: Ажурирајте само податке који се мењају током периода буђења-(као што су вредности нивоа батерије), задржавајте статички садржај (као што су симболи јединица) непромењеним и смањите број управљачких програма екрана.
Оптимизација извора такта: ЛСИ (-интерни сат мале брзине) се користи као извор такта у режиму спавања, са фреквенцијом од 32 кХз и смањењем потрошње енергије од 90% у поређењу са ХСИ (-интерним тактом велике брзине).
2. Индустријска ХМИ опрема: сарадња између режима спавања и буђења{1}}
У индустријским уређајима{0}}машинског интерфејса (ХМИ), екрани сегментних кодова се често користе заједно са капацитивним тастерима на додир. У решењу Натионал Тецхнологи Н32Л43к, систем постиже буђење додиром-конфигурисањем регистра ТОУЦХЦТРЛ: када се детектује дугме, хардвер аутоматски буди МЦУ и враћа управљачки програм екрана преко функције ЛЦД_Макеуп. Према овој шеми, потрошња енергије у режиму спавања је 1,2 μ А, а време одзива-буђења је мање од 50 мс, што испуњава захтеве{10}}у реалном времену индустријских локација.
3. Преносиви медицински уређаји: интеграција режима спавања и комуникације ниске{1}}напоне
У преносивим мерачима глукозе у крви, екран кода сегмента треба да ради у комбинацији са Блуетоотх Лов Енерги (БЛЕ) модулом. У нордијском решењу нРФ52832, систем је повезан са режимом спавања ЛЦД-а конфигурисањем режима спавања за БЛЕ: када БЛЕ уђе у дубоко спавање, ЛЦД синхроно улази у режим мировања, смањујући потрошњу енергије са 8мА у нормалном режиму на 3 μ А. Када се пробуди, БЛЕ модул}ва покреће{5} ЛЦД екран,{5} измерено-време буђења од 80 μс, обезбеђујући беспрекорну везу између преноса података и ажурирања екрана.
