About / Advertise
Halvledarbolaget Silicon Labs har utvecklat en 8051-baserad styrkrets som kan drivas med 0,9 V spänning och vars tillämpningar sålunda bara behöver ett enda batteri. Enligt företaget är man först i världen med detta, och har dessutom lyckats förpacka nykomlingen tillsammans med 64 kbit Flash och 4 kbit RAM i en 4 x 4 mm liten kapsel.- Ta två konstruktioner drivna av två AAA-batterier, en med vår styrkrets och en med närmaste konkurrent. Vi ger 1,75-1,9 gånger så lång livslängd, beroende på om de två AAA-batterierna seriekopplas eller parallellkopplas. Med ett enda AAA- batteri ger vi 0,95 gånger så lång livslängd. Och väljer konstruktören att använda ett större AA-batteri kan vi ge 2,2 gånger så lång livslängd, säger Gary Franzosa som är marknadschef på Silicon Labs.
En central del är den inbyggda effektstyrningen (power management) som bland annat innehåller en DC-DC-booster. Denna kan mata kärnan - den klassiska 8051:an med rötter hos Intel från tidigt 1980-tal - med 1,7 V och dessutom upp till 65 mW till externa kretsar, med programmerbar spänning från 1,8 till 3,3 V.
- Vår lösning är både billigare och strömsnålare än konkurrerande varianter med separat DC-DC-omvandlare. Vi kan stänga av DC-DC-omvandlaren helt när den inte används - en diskret krets drar minst några tiotal mikroampere. Och de flesta diskreta DC-DC-omvandlare har en verkningsgrad mellan 50 och 70 procent - vi ligger mellan 75 och 89 procent säger Gary Franzosa.
Processtekniken är 0,18 um CMOS, vilket ger lägre strömförbrukning i aktivt läge än konkurrerande alternativ gjorda i 0,25 eller 0,35 um-teknik. Däremot blir läckströmmarna större, vilket gör behovet av en effektstyrning som kan stänga av allt som inte behövs ännu tydligare. Alla transistorer som utgör grindar kan stängas ner, och väckas på en klockcykel. Minnesinnehållet lagras genom att registerinnehållet dumpas kontinuerligt.
I kretsen ingår också en 10-bitars AD-omvandlare som klarar 300 ksampel/s och en oscillator. Gary Franzosa exemplifierar poängen med en brandvarnare.
- Den får inte dra mer än 50 nA i viloläge - det är snudd på ingenting. Med vår lösning kan den vakna upp på 2 mikrosekunder och göra en mätning på 1,7 mikrosekunder. Under den aktiva tiden drar kretsen 170 uA/MHz, vilket blir 4,2 milliampere. Det är den lägsta strömförbrukningen i aktivt läge som finns på marknaden, säger han.
En ytterligare finess är inbyggt stöd för upp till 23 pekknappar (kapacitiva sensorer). Till kretsarna hör konstruktionshjälpmedel i form av utvecklingskort med och utan pekknappar samt ett program som uppskattar strömförbrukningen i olika tillämpningar. Programmet är gratis och kan laddas ned från företagets hemsida. Det bygger på databladet, och tanken är att användaren själv ska lägga in driftförhållandena.
Till en början lanseras sex kretsar i familjen, med 64 resp 32 kbyte Flash, i LQFG- eller QFN-kapslar med 24 eller 32 ben, beroende på hur många pekknappar som behövs. Provkretsar finns tillgängliga, med volymproduktion planerad till sommaren. Priset anges till 1,99 dollar i kvantiteter om 10 000.
