关键词： 动态功耗   负载电容   转换时间   时钟布线   设计流程  

摘要： 本文研究纳米工艺下低功耗时钟树的设计和优化方法.以时钟信号的转换时间和负载电容作为实现时钟树低功耗的两个设计变量,基于时钟网络的寄生电阻-电容模型,分析出金属布线宽度减小、间距变大可以降低时钟树功耗,但是,该方法会对时钟树的时序产生影响.于是,本文提出一种以低功耗和低时序违例为联合约束条件的时钟树设计和优化方法,并给出了低功耗时钟树综合设计流程.实验证明,与一般经验设计相比,本文提出的时钟树设计和优化方法在典型情况下可以降低时钟网络的动态功耗10.3%,总的时序违例降低7.07%.

关键词： 海洋气象   模拟和采样   高精度   运动补偿   低功耗  

摘要： 针对船舶气象仪的综合检查过程中检测周期长、人工排查效率低以及传统的自动气象站传感器信号模拟器的模拟精度低,没有相关运动补偿算法导致此类系统不适应海洋船舶应用环境的问题,对气象要素传感器的高精度信号采样电路、信号输出、软件滤波和运动补偿等方面进行了研究。通过分析传感器和船舶气象仪的原理,设计了各个气象参数的采样电路、信号模拟电路、触摸屏、GPS和电子罗盘采样与模拟电路,并在近海测试过程中进行了运动补偿模型测试,并基于STM32微控制器进行了该仪器的系统检测实验。研究测试结果表明:该系统具有低功耗、高可靠性、高精度的特点,能应用于海上环境,同时具有对船舶实时定位、气象要素实时模拟和采集、运动补偿多项功能。并且本系统精度在运动补偿后,系统测量方差为0.0193 m/s,精度提高至接近真实值,均符合《海洋调查规范第3部分:海洋气象观测》的标准。

关键词： 低功耗蓝牙   LED驱动器   蓝牙技术联盟   专用电源   智能手机   智能设备   生态系统的组成   可穿戴  

摘要： 引言低功耗蓝牙(BLE)是一种无线个人区域网络技术,广泛用于智能设备。随着蓝牙技术联盟(SIG)采用了此项技术,BLE成为蓝牙技术和生态系统的组成部分。如今,几乎所有智能手机及其智能配件(如可穿戴手环、手表、健身设备等)均可使用该技术。应用案例(1)轻松定制具有特定额定功率的LED驱动器电源可用于驱动各种配置的LED。LED的参数可能各不相同。为每种类型的LED或配置制作专用电源效率非常低。

关键词： PCB设计   材料清单   电池供电设备   低噪音   EMI抑制   工作电压   单路   可穿戴  

摘要： Maxim公司的MAX40023/MAX40024是单路/双路放大器,最佳用在功率敏感而又需要低噪音和非常低漏电输入电流(偏压电流)的应用.MAX40023/MAX40024每路仅消耗17μA(典型)电流,同时具有低到32n V/√Hz的输入电压噪音,室温时的输入偏压电流小于1p A.器件工作电压1.6V到3.6V,具有省功耗关断模式,内部有EMI抑制,工作温度-40C到+125C.器件采用6点WLP和6引脚SOT23封装(单路)和9点WLP和10引脚TDFN封装(双路).主要用在可穿戴医疗电子,工业传感器和电池供电设备.本文介绍了MAX40023/MAX40024主要优势和特性,框图,可穿戴ECG框图以及评估板MAX40024 EVK主要特性,电路图,材料清单和PCB设计图.

关键词： 嵌入式实时操作系统   μC/OS   实时工作   多线程任务   Proteus软件   定时器中断   硬实时   物联网网关  

摘要： 为了解决物联网网关程序的多任务协调与实时工作,研究了定时器中断,μC/OS、FreeRTOS、RTX和RTThread嵌入式实时操作系统的特点。RT-Thread拥有硬实时核心,具有稳定、实时与可剪裁的性能,是一种"小而美"的物联网操作系统,适合物联网网关使用。分析了RTThread在物联网网关的STM32微控制器中运行的流程,编写了程序,利用Proteus软件实现了多线程任务实时运行仿真,并在物联网网关的STM32微控制器中稳定运行。

关键词： 高精度基准   高电源抑制比   低功耗   预稳压电路  

摘要： 基于0.35μm CMOS工艺,设计了一种高精度基准电压源电路。采用全MOS管实现电路,避免使用大电阻以减小芯片面积。采用新型可变电阻方法,实现了精确补偿。采用两级式基准电压源,提高了电源抑制比。使用Cadence Virtuoso对该基准电压源进行仿真。结果表明,当温度范围为-40℃~125℃时,基准电压为1.146V,温度系数为1.025×10^(-5)℃^(-1)。在27℃时,静态电流为6.57μA,PSRR分别为-96.64dB@100Hz、-93.94dB@10kHz。电源电压在2.9~5V范围变化时,基准电压的线性调整度为0.047%。该电路适用于低功耗、高精度的模拟集成电路。

关键词： 校正   NB-IoT技术   低功耗   实时监测   燃气井  

摘要： 为了促进对燃气井的统一检测管理,确保井中燃气管道的安全以及减少管道日常检查中人力物力的消耗,设计了一种基于窄带物联网的低功耗燃气井实时监测系统。该系统实现了对燃气井中泄漏的可燃气体浓度、温湿度、井盖状态的实时监测,利用NB-IoT技术将检测到的信息无线传输到云端平台,以及将相关数据集中存储管理,并在应用端实时显示。由于燃气井中的工作环境比较恶劣,温湿度变化对可燃气体传感器正常工作会产生干扰,因此系统采取了一种校正方法来补偿环境因素对可燃气体传感器测量结果的影响。实验结果表明该系统具有低功耗、使用寿命长、运行稳定等特点,实现了对燃气井中泄漏的可燃气体浓度等数据的实时监测。

关键词： 自动振幅控制   快速起振   低功耗   晶体振荡器  

摘要： 本文基于0.13um CMOS工艺,在1.9V电源电压下,实现了在32768Hz下177ms左右的快速启动时间,振幅稳定后,平均工作电流为755nA,降低了电路的总体功耗。在本文电路中,晶体振荡器采用皮尔斯结构,用幅度自动控制(AAC)反馈方法,持续监测振荡器的输出摆动振幅,有效地降低了整体功耗。

关键词： 节点缓存   低功耗有损网络   流量预测   软件设计   同步缓存   缓存置换策略  

摘要： 为缩短因Internet用户数量递增而造成的网络固有延迟,实现对流量数据信息的及时缓存处理,设计基于流量预测的低功耗有损网络节点缓存系统。以网络缓存拓扑框架作为基本数据依附条件,在按需连接通信协作器、文档替换器两类执行模块的同时,完成节点缓存系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,提出一致性哈希算法,通过多级服务器同步缓存的处理方式建立理想化的缓存置换策略,完成系统的软件执行环境搭建,结合相关硬件设备元件,实现基于流量预测低功耗有损网络节点缓存系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统系统相比,所设计系统的网络固有延迟水平更低,单位时间内可转存的流量数据信息总量更大,可有效解决因Internet用户数量递增造成的数据缓存处理不及时的问题。

关键词： PWM   动态参考   动态比较器   超低功耗   低延时  

摘要： 提出了一种具有动态参考功能的高灵敏度、超低功耗PWM比较电路。该电路采用动态参考和多路径正反馈动态比较器,使连续的输入信号比较后生成一串离散数字信号,逻辑处理后转成占空比变化的脉冲。基于65nm CMOS工艺,在1.2V电源电压、200MHz时钟频率下,对该电路进行了验证。结果表明,该电路的整体延迟时间有所增加,平均电流为5.958μA,分辨率为800μV。功耗仅8.1μW,为传统静态PWM比较器的5.2%。