KF8L12Z08是ChipON 8位超低功耗MCU中的第一款,特點是集成了低功耗的跨阻放大器,能夠以非常簡單的線路實現小電流檢測。
跨阻放大器(TIA)是電流轉至電壓的轉換器。在傳感器應用中,特別是高靈敏度傳感器,很多是輸出電流的,要計算有多少電流通過該傳感器, 通常采用把電流信號轉化為電壓信號的跨阻放大器來測量。
KF8L12Z08 在正常運行模式情況的功耗是 150uA @1MHz / 3.0 V ,具有多種低功耗模式,在深度休眠模式下的功耗是0.42uA @3.0 V,看門狗打開功耗為1.01uA @3.0 V, 而且供電電壓范圍寬達 2.1V~5.5V, 這是業界最寬的 電壓范圍。
1、 KF8L12Z08功耗模式 1.1 三種功耗模式

KF8L12有三種功耗模式:
正常運行模式 (Normal run mode, NRM)
休眠狀態下:
休眠模式 (Sleep mode, SLP)
深度休眠模式 (Deep sleep mode, DSLP)
1.2 低功耗外設配置
在SLP模式下可以開啟不同的外設組合,使開發者能充分利用其自由組合享受到降低功耗的樂趣。
外設休眠工作配置列表
外設
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休眠模式下工作配置方式
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T1
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l 休眠模式下T1可選工作時鐘配置方式:
1. T1CTL.T1CS=1(T1選擇T1CK作為計數時鐘)
2. 將P0.5配置位數字輸入口
l T1計數器使能配置方式:
T1CTL.T1ON=1 (使能T1計數)
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T2
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l 休眠模式下T2可選工作時鐘配置方式:
1. T2CTL.T2CS<1:0>=01(自動使能內部低頻振蕩器)
2. T2CTL.T2CS<1:0>=11(自動使能外部32.768K低頻晶振)
l T2計數器使能配置方式:
T2CTL.T2ON=1 (使能T2計數)
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T3
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l 休眠模式下T3可選工作時鐘配置方式:
1. T3CTL.T3CS<1:0>=01(自動使能內部低頻振蕩器)
2. T3CTL.T3CS<1:0>=11(自動使能外部32.768K低頻晶振)
l T3計數器使能配置方式:
T3CTL.T3ON=1 (使能T3計數)
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WDT
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配置位WDTEN=1或者PCTL.SWDTEN=1 (默認使用內部低頻振蕩器)
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1.3 低功耗工作典型功耗
具體見下表,可以看到:
深度休眠典型功耗:0.42uA@3V ,0.77uA@5V ;
休眠模式下看門狗開:1.01uA@3V ,1.49uA@5V ;
外部32.768K晶振驅動定時器T2計時: 1.1uA@3V ,1.55uA@5V
外部31.5K晶振驅動定時器T2計時: 1.01uA@3V ,1.5uA@5V
測試條件:25°C
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序號
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測試參數
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測試條件
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最小值
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典型值
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最大值
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單位
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VDD(V)
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1
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休眠模式(SLP)
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IMOD=0
所有外設及時鐘源禁止
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5
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1.13
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uA
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3.3
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0.75
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3
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0.68
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2
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休眠模式(SLP)
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WDT_ON
(INTLF_ON)
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5
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1.49
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3.3
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1.08
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3
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1.01
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3
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休眠模式(SLP)
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T2_ON
(INTLF_ON)
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5
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1.50
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3.3
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1.10
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3
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1.01
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4
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休眠模式(SLP)
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T2_ON XTAL32.768K_ON)
WDT_ON (INTLF_ON)
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5
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1.92
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3.3
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1.51
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3
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1.43
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5
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休眠模式(SLP)
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T2_ON
(XTAL32.768K_ON)
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5
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1.55
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3.3
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1.16
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3
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1.10
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6
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深度休眠模式(DSLP)
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IMOD=1
所有外設及時鐘源禁止
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5
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0.77
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3.3
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0.47
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3
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0.42
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2、 KF8L12Z08芯片內部資源
KF8L12Z08是一顆高集成度的微控制器系統,能達到工業級標準。集成了光電檢測單元、高精度內部高頻、低頻振蕩器、可擦寫100萬次EEPROM、12位ADC以及四路PWM。具體資源如下所述:
8K字節FLASH程序存儲器,可以擦寫10萬次;
400字節的數據存儲器;
128字節的DATA EEPROM,可以擦寫100萬次;
內嵌上電復位電路;
低電壓檢測及低電壓復位;
硬件看門狗;
內部高頻時鐘精度4MHz±1%(常溫);
內部校正低頻31.25KHz時鐘;
支持在線串行編程,低功耗休眠模式;
1個2通道12位ADC模塊,采樣速率最高300KSPS;
4路8位脈寬調制PWM模塊;
1個I2C/SPI模塊;
1個跨阻檢測模塊;
4個定時器,其中1個8位定時器,3個16位定時器;
工作電壓: 2.1V~5.5V
工作溫度范圍:-40~85℃
3、 適應物聯網需求而生
KF8L12Z08的寬工作電壓和滿足工業特性,使得它不僅僅適合于低功耗的電池應用,而且適合于工業應用。
近年來物聯網,核心技術不斷成熟,物聯網與傳統產業、IT技術的交叉 融合在逐級深入,催生諸多新興業態和新的應用。工業領域的工業物聯網和工業4.0將深化物聯網的應用帶動了以智能硬件為代表的物聯網新 興產業的發展。
對于物聯網世界里數量更為龐大的無線傳感節點,功耗和續航時間直接關系到產品的可行性。比如在散布在橋梁或者隧道中用于檢測位移形變的傳感器節點,數量龐大且只能依靠電池供電,要求電池續航時間通常達十年以上,這對MCU的功耗提出了非?量痰囊蟆<词箤τ诤芏喾奖愎╇姷膽茫ㄈ缰悄芗揖樱,在當前綠色環保低碳口號的號召下,廠商也在想盡辦法降低系統功耗。而如何在低功耗的前提下又能實現較高的運算能力,成為擺在MCU廠商面前的一 道難題。
物聯網對于其中每個節點最理想的要求是智能化,即能夠通過傳感器感知外界信息,通過處理器進行數據運算,通過無線通訊模塊發送/接收數據。

物聯網的實現本質就是傳感器+低功耗MCU+無線傳輸,KF8L12Z08集成了光電傳感器檢測和低功耗MCU,通過SPI和外物無線模塊進行通信,可以選取sub-G、wi-fi或者藍牙等方式。KF8L12Z08內部有400Byte RAM和8KByte字節flash,尤其適合于一些私有協議的物聯網應用場景。 KF8L12Z08不僅適用于煙霧、粉塵、PIR等光電傳感器檢測,還可以用于電力監控、醫療、健康和健身、樓宇自動化及個人電子設備等領域 。 |