Firmware - Aprile 2014 / N°99 - (Page 28)

spondenti consumi statico e dinamico. In alcuni casi può essere difficile per il progettista stabilire quale sia il più importante per ridurre il consumo di un dato sistema. Nella scelta della MCU conta, per il progettista, sapere se il sistema è caratterizzato maggiormente da un consumo dinamico o statico. Queste considerazioni vanno sotto il nome di Power Budgeting, un argomento discusso nella sezione "Misura del consumo". I produttori di MCU cercano costantemente di contenere le correnti di perdita mano a mano che i processi produttivi tendono ad una maggior integrazione. COS'È IL "LOW POWER"? ALCUNI ESEMPI Low power assume significati diversi a seconda dei sistemi. Alcune applicazioni sono caratterizzate prevalentemente dal punto di vista del consumo dinamico, dal momento che funzionano in modo costante come un generatore. Un' applicazione basata su un'alimentazione fornita da una batteria è caratterizzata invece dal consumo Sleep mode, dal momento che tende a funzionare per la maggior parte del tempo in questa modalità di risparmio energetico. La figura 4 mostra un esempio di applicazione di cui vengono fatte alcune considerazioni di low-power e di compromesso. Un sensore fornisce un dato Figura 7: Consumo del sensore di campionamento ogni 100 ms e, una volta che si è arrivati a 32 dati (full page) si provvede a salvarli in una memoria EEPROM; il sistema impiega 50 µS a fornire un dato e 5 mS a salvarlo nella EEPROM; il sensore funziona utilizzando un PIC 16LF1826, della famiglia XLP PIC a 3V. MISURA DEL CONSUMO STATICO E DINAMICO Quando si fa riferimento al consumo complessivo di un sistema ci sono due valori importanti: il consumo medio e il consumo massimo; il consumo medio è la somma dell'energia totale consumata dal sistema nelle due modalità di funzionamento dinamico e statico diviso per un tempo medio di loop del sistema come si vede in figura 5. Calcolare il consumo medio può essere complesso per molti sistemi; nella pratica comune è difficile misurare cor- renti o ricavare un consumo da riferirsi a sistemi low-power con un amperometro o un oscilloscopio; è spesso necessario combinare metodi di misura multipli per risalire al vero valore di consumo del sistema. Maggiori dettagli sulla misura di consumo statico e dinamico si possono trovare nei riferimenti riportati alla fine dell'articolo: a volte può essere necessario modificare il codice, in modo tale da permettere di definire diversi stati di funzionamento del sistema e misurare in seguito il consumo relativo ad essi per ricavare il consumo dinamico generale. CREAZIONE DI UN PROFILO DI CONSUMO Una volta che si sono ricavati dati relativi al consumo statico e dinamico si può pensare a definire un profilo di consumo: vedi la tabella di figura 6 Una volta che il profilo è stato definito, il compito di ottimizzare l'applicazione diventa più semplice; il profilo evidenzia le diverse modalità di funzionamento del sistema e i relativi consumi. Esso si riferisce al sistema di figura 4: si può notare che le modalità di funzionamento cui si attribuisce maggior consumo sono quelle di scrittura in memoria e Sleep mode. Ulteriori dettagli sui compromessi che si possono considerare tra consumo e funzionalità si trovano nell' AN1416 "Low-Power Design Guide" , presente nei riferimenti. GESTIONE DEL SOFTWARE L'ottimizzazione del software ha un'influenza critica nelle applicazioni di lowpower. Non basta selezionare i dispositivi e ottimizzare l'hardware se non si ricorre ad appropriate tecniche software; la sezione seguente mostra alcuni accorgimenti che si possono prendere in considerazione nello sviluppo del software per ridurre il consumo. ESECUZIONE DI CODICE CONDIZIONALE Vi sono alcuni accorgimenti, riguardanti il software, che si possono adottare per ridurre il consumo. Una tecnica software che si può utilizzare in molte applicazioni consiste nel considerare una esecuzione di codice condizionale. La figura 7 illustra un grafico del consumo del sensore preso ad esempio. FOCUS ON SKILLS INSIDE TOOLS ANALOG TIPS'N TRICKS MARKET NEWS SPOTLIGHT EVENTS ZAPPING MEMBERSHIP

Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Aprile 2014 / N°99

TIPS'n tricks
FOCUS on Gecko, i Micro Ultra Low Power
SKILLs
Usare l’oversampling con gli AD7960/61
Bootloader secondario via I2C
INside
Low-Power Design Guide
STM8S: utilizzo del convertitore A/D
Applicazioni USB con MSP430
ANALOG Sensore PWM di prossimità e luce ambiente
TOOLS Il Serial Programmer di Renesas
SPOTlight
LTM®8028: Basso Rumore, Alta Precisione
M2M Forum a Milano: il futuro che è già qui
EVENTS zapping
News
Guida

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