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30 May 2017, 14:46

使用RENESAS RL78 WEB模拟器改进,优化和加速您的嵌入式软件开发过程的效率

能源消耗和电力供应成本的增加,政府法规(例如:欧盟的电力指令)以及管理功率越来越强的处理器的需求激发了整个行业对调查降低电子产品能耗的新创新技术。 特别对于需要电池能够保证充电之间有一定最小的使用时间(例如,可穿戴,可听,IoT等)的手持设备,而且还包括无线传感,无线基站,测量等设备, 对电力非常敏感的医疗和测试设备,能源效率已经成为首要任务。

客户和消费者越来越要求更小的占地面积以及更高的需求来延长电池寿命,以便转换成更小和更便宜的电池类型,以降低整体成本。 这种趋势不仅仅适用于具体的应用领域,而是整个微控制器和嵌入式系统市场的基础是更好的电源管理的基本需求,从而实现了能源友好的嵌入式软件开发。

因此,设计嵌入式系统的开发人员和工程师正面临着对能源友好软件有着严格的电源需求。这意味着,他们应该设法使微控制器正确地运行其应用程序,以确保微控制器中的低功耗特性能被实现。另一方面,他们应该获得正确的功耗分析工具,以帮助他们精确测量微控制器不同部分的能耗,以便识别节能部分并优化电源效率代码。

基本上,我们经常看到,提高能源效率已设计嵌入式系统的工程师的一个主要问题,不幸的是,他们面對的挑战给他们施加了很大的压力,似乎他们是责任的一个人,与能源友好的嵌入式软件开发相关的一些挑战如下:

  • 使用“安培计”测量越来越复杂的嵌入式软件应用程序的功耗已经不够:
    • 嵌入式应用中的精确功耗测量难以在低功耗和主动模式之间的连续变化中测量。
    • 在能量采集设备中,使用标准功率测量工具是不切实际的。
  • 需要广泛的经验,专业知识和技术诀窍:
    • 开发人员必须清楚了解分析工具的内容以及硬件和软件目标平台的要求。
    • 需要各级系统设计和整合
    • 硬件 - 软件协同设计专业知识是为了应对硬件调试,软件功能调试和软件能源调试,已成为嵌入式软件开发过程中的3个重要步骤。
    • 应该进行更多的分析来仔细评估功耗,而不是在开始的时候或开发的最后阶段,以避免错误
    • 软件部分应优化为在硬件上运行

幸运的是,Renesas已经清楚知道这些问题,微控制器的供应商有潜力和能力为能源效率提供巨大贡献,工程师可以轻松管理以缩短项目开发时间,延长电池使用寿命并降低成本。

因此,为了满足更好的能源效率的这一基本需求,并使工程师能够以最佳方式面对能源友好的嵌入式软件开发相关的挑战,Renesas提供了一个基于Web的开发工具,称为RL78 Web Simulator Tool,包括一个电流消耗计算器电流消耗模拟器。 这些工具可帮助工程师设计嵌入式解决方案以达到计划的目的,设置并保持其嵌入式系统设计的电源需求,同时充分利用RL78微控制器的所有省电功能。

为您的嵌入式超低功耗应用选择合适的MCU至关重要:

手持设备,患者医疗保健以及包括物联网(IoT)设备在内的所有类型的小型无线传感设备的增长趋势已经看到越来越多的来自不同IC厂商的微控制器家族的数量越来越多使用得超低功率。 这种向上趋势打开了无数种不同的选择,反过来又使开发人员,工程师和制造商难以为其低功耗应用选择正确的微控制器。 然而,重要的是要了解基于用于嵌入式超低功耗系统的微控制器正确选择良好的电源管理考虑的基本概念。

底线是微控制器应该集成了先进的省电功能,允许用户利用不同的睡眠模式,并优化各种应用需求和频率以节省电力。 此外,微控制器运行时间必须以最小化实现最低功耗。

Renesas在行业领先的RL78系列16位微控制器的设计旨在满足这些需求和要求,并通过消除不必要的功耗,特别是睡眠模式,以最佳方式帮助开发人员。 此外,RL78系列微控制器集成了智能外设,其实现方式可帮助开发人员,工程师和制造商在其低功耗应用中减少运行时间。

下图1显示了RL78微控制器的不同操作模式。

 

使用RL78 MCU有趣的事情是,通过CPU智能管理降低系统能源的可能性,加上内置独特的低功耗特性,增加了电池的寿命,适用于大部分时间用于睡眠模式的应用程序。 这种奇妙的功能使得Renesas RL78 MCU成为低功耗和电池供电应用的理想选择。

 

拥有适合您的目标和低功耗应用要求的正确的电源分析工具有所区别:

面对日益增长的竞争压力,创新周期短,对节能应用的需求不断增长,开发商,工程师和制造商不断寻找开发工具:

  • 它们有助于他们选择最佳的MCU
  • 帮助他们成功应对能源友好嵌入式软件开发相关的挑战
  • 帮助他们实现其关键设计因素并满足上市时间表。

我认为整个工程界很容易达成一致:拥有合适的硬件和软件开发工具在降低嵌入式系统能源需求方面发挥主要作用。

能量采集应用是一个典型的领域,需要非常精确的功率估计和非常仔细的优化。 能够精确测量能量消耗并在各种条件下进行优化的能力能增加采用更环保和更智能的世界的能量采集产品和应用。

幸运的是,感谢Renesas,设计嵌入式系统的软件和硬件工程师将不再需要通过使用旧式估计其应用程序的电源需求或者被MCU文档混淆的痛苦过程,或者运行错误估算功率估计,甚至在尝试优化其嵌入式软件的能源消耗时,依靠自己的直觉。 下图2显示了左侧估计能量的老式(手动输入),以及Renesas工具在右侧的现代能源估计方法。

 

作为Renesas RL78 Web模拟器工具的一部分,电流消耗计算器和电流消耗模拟器都是能量测量工具,使工程师不仅可以了解不同改进和增强对MCU和应用程序活动概况的影响,而且还可以 ,这些工具支持他们的开发和调试工作,同时帮助他们实现基于能源需求的目标。 这些工具是免费的,可以在 “Renesas Engineer School - (1) Current Consumption Simulator for RL78 MCU” 网页上找到,如下图3所示:

 

 

基本上,Renesas RL78 Web模拟器工具的前提是能够让开发人员,工程师和制造商在开始开发低功耗应用程序时成为一个真正的开端。 它们可以模拟RL78 MCU的消耗电流,而无需购买开发工具。 没有必要检查硬件手册中的详细特性或编写程序代码来完成此工作。 通过这样做,他们可以专注于优化他们的能源效率的应用代码,而不是试图弄清楚核心,外围设备和整个应用的功耗是如何被准确测量的。

在这个意义上,Renesas已经做了很好的工作,使您的生活变得更简单,因为您现在可以使用一种工具来帮助您精确定位代码中的节能部分并调试或删除它们。

所以,用户和开发人员可以立即在工具的性能上看到很大的好处。 说实话,我自己对这个工具的强大功能感到激动,我非常有信心,这使您的日常工作处理嵌入式软件的功率效率与Renesas RL78 MCU更容易执行。

工程师现在可以依靠RL78 Web模拟器工具,使其能够在硬件和软件开发过程中看到能耗。

他们所要做的只是简单地设置MCU的工作条件,启动工具,登录到“my Renesas”来访问他们的帐户,他们准备好了。 如果他们尚未注册访问“my Renesas”帐户,只需点击“Don’t have an account yet? Register here”。 当完成所有设置后,只需点击“calculate current consumption”按钮,模拟器就会计算包括外围设备在内的CPU的当前消耗电流。

下图4显示了RL78当前模拟器的屏幕截图,其中显示了每个外设消耗的能量。

 

我们经常看到来自竞争产品的项目开发工具不包括一个功率分析器来查看代码如何访问MCU,并识别代码中的能源需求部分。 这正是RL78 Web模拟器工具在竞争中脱颖而出的重点。

总而言之,RL78 Web模拟器工具的优点在于为IDE带来智能编辑器,调试器,编译器,项目示例,电源分析工具的IDE的全面体验。

 

网站和支

Renesas Engineer School - (1) Current Consumption Simulator for RL78 MCU:

RL78 – Renesas Current consumption Simulator:

RL78 low power MCU family:

网站:

http://www.renesas.com

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30 May 2017, 14:46