基于Cortex-M4内核的AT91SAM4L32位处理器低功耗的研究

【摘要】在电子产品的设计和应用中,如何控制系统的功耗一直是一个重要的议题。而作为电子产品的核心,微控制器/单片机的功耗控制也一直是芯片原厂设计,以及软件开发的重中之重。近年来ARM公司设计的32位的Cortex-M内核被多家MCU原厂商采纳。相比与传统的8位16位单片机,Cortex-M内核有着处理器速度快、处理位数高、运算能力强、自带浮点运算、指令结构兼容性强、指令效率高、外设资源丰富的特点。并且在高性能的同时,同样保证了低功耗的应用。Atmel作为传统的低功耗单片机芯片厂,其自有的AVR内核本身就是高效低功耗的8位单片机。目前Atmel已经推出了基于Cortex-M的单片机,并且把Atmel8位AVR的核心低功耗技术PicoPower应用在Cortex-M内核的系列中。同时更依据Cortex-M外设资源丰富,以及总线带宽高的优点,针对性的设计出了基于外设事件管理、电压扫描、频率调整的梦游模式Sleepwalking技术,使得其在同类产品中有着更好的低功耗设计。本论文主要通过分析不同品牌Cortex-M内核；Atmel8位AVR和基于Cortex-M4内核的SAM4L的效率对比；SAM4L与SIM3L1XX的功耗模式对比；分析PicoPower技术；SAM4L的五种工作模式分析实验；通过对SAM4L的梦游模式配合AST异步定时器以及六种外设模块：电容触摸、ADC、DAC、DMA、定时器、模拟比较器的实验,试图通过CMOS设备的基本功耗原理,来分析选择单片机和解决系统低功耗的方案。试图分析在利用到高速高效率的32位Coretex单片机的同时,如何达到更低功耗的设计。同时希望为单片控制系统的低功耗应用做个参考。
【作者】陈涛；
【导师】郑灵翔；伍庆伦；
【作者基本信息】厦门大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】Cortex-M；梦游模式；低功耗；

【参考文献】
[1]胡晓丽.我国税务代理行业存在问题及发展对策[D].河北经贸大学,税务,2014,硕士.
[2]葛乐,杨志超,胡波,朱辉,龚灯才,资斌.面向复杂工况的输电线路本体结构安全评价[J].电力系统自动化,2013,20:108-113.
[3]于慧伶.关于构建水泥企业数据仓库的研究与探索[D].东北林业大学,2003.
[4]张前营.开发性金融的融资结构优化模型研究[D].华中科技大学,金融,2013,硕士.
[5]杨磊.替罗非班对急性冠脉综合症患者介入治疗后的血流及心功能的研究[D].山东大学,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[6]王理正.湖南红太阳光电公司市场营销策略研究[D].湖南大学,工商管理,2012,硕士.
[7]蔡红,王宁.试析数字产品的定价策略[J].商场现代化,2014,04:95-96.
[8]陈欣,张国强,曹曙光,周凤岐.分布控制系统中一种控制器参数优化方法[J].控制与决策,1996,05:571-575+579.
[9]郭彦廷.智力资本与企业价值的关系研究[D].西安建筑科技大学,会计学,2013,硕士.
[10]陈忱.论师陀小说的“渲染”艺术[D].南京大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[11]宋春玲.复合栲胶脱硫工艺的优化[D].太原理工大学,化学工艺,2004,硕士.
[12]晏璎.大规模时、频域并行电磁算法研究[D].西安电子科技大学,电磁场与微波技术,2013,博士.
[13]宋振华.合同解除溯及力研究[D].吉林大学,法律,2012,硕士.
[14]严伟,王淑超,侯炜,石铁洪,沈全荣.基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案[J].电力系统自动化,2012,16:93-97+131.
[15]唐嘉.基于CTA三维重建的ART术后残余子宫血供的研究[D].复旦大学,临床医学（专业学位）,2013,博士.
[16]鲁华.兔真皮内注射自体真皮填充物后真皮结构改变的对比研究[D].南方医科大学,整形外科,2012,硕士.
[17]东雪,王有为,韩林晏.上市公司财务业绩报告的缺陷及改进研究——基于企业资源理论视角[J].科技创业月刊,2014,05:28-29+34.
[18]何龙军.水电站地下厂房耦联振动特性及响应预测研究[D].天津大学,水利水电工程,2013,硕士.
[19]成会明.石墨烯的制备与应用探索[A].中国力学学会、郑州大学.中国力学学会学术大会’2009论文摘要集[C].中国力学学会、郑州大学:,2009:1.
[20]王欣.心脏手术患者术前焦虑抑郁的调查及影响因素分析[D].辽宁医学院,护理学,2012,硕士.
[21]柯玲.从复杂系统建模角度研究信息经济测度[J].西南交通大学学报(社会科学版),2005,04:95-99.
[22]班书宝.单壁碳纳米管阵列制备及其粘附力研究[D].苏州大学,2011.
[23]王飞飞.祭祖仪式与宗族发展互动关系研究[D].温州大学,民俗学,2012,硕士.
[24]张燕.公共利益的表达及其司法适用[D].西南政法大学,宪法学与行政法学,2012,硕士.
[25]唐聃.乳腺癌患者外周血CD4~+CD25~+Foxp3~+调节性T细胞的表达与临床病理的关系研究[D].遵义医学院,甲状腺乳腺外科（专业学位）,2013,硕士.
[26]王晗.污水土地生物过滤处理的试验研究[D].青岛理工大学,环境工程,2012,硕士.
[27]刘俨慧.基于用户满意度的图书馆数字信息资源服务评价研究[D].黑龙江大学,情报学,2013,硕士.
[28]王旭辉.基于数据挖掘的溜槽振动信号模式分析与研究[D].西安科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[29]宾仕博.颗粒增强钢基复合材料的消失模液锻制备技术研究[D].北京交通大学,载运工具运用工程,2014,博士.
[30]苗杰.基于AES算法的数据库二级密钥系统的设计与实现[D].江苏科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[31]赵艳平.关于内蒙古节庆开发的探索[D].内蒙古大学,专门史,2014,硕士.
[32]朱辉.中国古典风油画唯美思想研究[D].广西师范大学,美术学,2013,硕士.
[33]邵立达.齐大山铁矿露天开采涌水量计算及水质评价[D].吉林大学,水利工程,2013,硕士.
[34]杨亲二.也谈“物种”一词的用法——与王文采先生商榷[J].植物生态学报,2006,02:359-360.
[35]陈凌.hBMP-7的定点突变及其在甲醇酵母中的表达鉴定[D].福建师范大学,动物学,2004,硕士.
[36]樊继拓.交易规模如何驱动股票价格变化？[D].华东理工大学,金融学,2013,硕士.
[37]胡蓉.商务谈判中的恭维言语研究[D].对外经济贸易大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[38]吉桂兴.ARJ21复合材料方向舵设计[D].南京航空航天大学,飞行器设计,2004,硕士.
[39]管航敏.新型层状铋钒氧基化合物微纳结构的合成及其性能研究[D].中国科学技术大学,纳米化学,2014,博士.
[40]袁欣.军转干部自主择业安置研究[D].南京师范大学,社会保障,2012,硕士.
[41]唐英干,刘冬,关新平.基于粒子群和二维Otsu方法的快速图像分割[J].控制与决策,2007,02:202-205.
[42]胡嗣光.集群式汽车销售服务新模式研究[D].武汉理工大学,载运工具运用工程,2013,硕士.
[43]周世平.电压质量监测与分析系统的开发[D].西安理工大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[44]张强.压缩电弧等离子体数值模拟分析[D].中北大学,材料加工工程,2014,硕士.
[45]黄德平.教育集团：概况、机制与前景[D].上海师范大学,教育经济与管理,2004,硕士.
[46]张冠.全数字T型管自动焊接机电控系统设计实现与优化[D].新疆大学,机械工程,2013,硕士.
[47]李宝善.国外声音档案保管技术的现状及发展[J].上海档案.1985(05)
[48]张继永.基于突发事件的供应链风险预防策略研究[D].北京交通大学,2013.
[49]刘小丽.基于促销影响的定价模型研究[D].东北大学,企业管理,2010,硕士.
[50]王湛卿.高校校园体育文化建设研究[D].湖北工业大学,思想政治教育,2014,硕士.