全球首颗宽电压带跨阻放大器的低功耗KF8L12Z08 MCU给物联网带来新血液

KF8L12Z08是ChipON 8位超低功耗MCU中的第一款，特点是集成了低功耗的跨阻放大器，能够以非常简单的线路实现小电流检测。

跨阻放大器（TIA）是电流转至电压的转换器。在传感器应用中，特别是高灵敏度传感器，很多是输出电流的，要计算有多少电流通过该传感器， 通常采用把电流信号转化为电压信号的跨阻放大器来测量。

KF8L12Z08 在正常运行模式情况的功耗是 150uA @1MHz / 3.0 V ,具有多种低功耗模式，在深度休眠模式下的功耗是0.42uA @3.0 V，看门狗打开功耗为1.01uA @3.0 V， 而且供电电压范围宽达 2.1V～5.5V, 这是业界最宽的 电压范围。

1、 KF8L12Z08功耗模式 1.1 三种功耗模式

KF8L12有三种功耗模式：

正常运行模式 (Normal run mode, NRM)

休眠状态下：

休眠模式 (Sleep mode, SLP)

深度休眠模式 (Deep sleep mode, DSLP)

1.2 低功耗外设配置

在SLP模式下可以开启不同的外设组合，使开发者能充分利用其自由组合享受到降低功耗的乐趣。

外设休眠工作配置列表

外设	休眠模式下工作配置方式
T1	l 休眠模式下T1可选工作时钟配置方式： 1. T1CTL.T1CS=1（T1选择T1CK作为计数时钟） 2. 将P0.5配置位数字输入口 l T1计数器使能配置方式: T1CTL.T1ON=1 (使能T1计数)
T2	l 休眠模式下T2可选工作时钟配置方式： 1. T2CTL.T2CS<1:0>=01（自动使能内部低频振荡器） 2. T2CTL.T2CS<1:0>=11（自动使能外部32.768K低频晶振） l T2计数器使能配置方式: T2CTL.T2ON=1 (使能T2计数)
T3	l 休眠模式下T3可选工作时钟配置方式： 1. T3CTL.T3CS<1:0>=01（自动使能内部低频振荡器） 2. T3CTL.T3CS<1:0>=11（自动使能外部32.768K低频晶振） l T3计数器使能配置方式: T3CTL.T3ON=1 (使能T3计数)
WDT	配置位WDTEN=1或者PCTL.SWDTEN=1 (默认使用内部低频振荡器)

1.3 低功耗工作典型功耗

具体见下表，可以看到：

深度休眠典型功耗：[email protected] ，[email protected] ；

休眠模式下看门狗开：[email protected] ，[email protected] ；

外部32.768K晶振驱动定时器T2计时： [email protected] ，[email protected]

外部31.5K晶振驱动定时器T2计时： [email protected] ，[email protected]

测试条件:25°C
序号	测试参数	测试条件		最小值	典型值	最大值	单位
			VDD（V）
1	休眠模式（SLP）	IMOD=0 所有外设及时钟源禁止	5		1.13		uA
			3.3		0.75
			3		0.68
2	休眠模式（SLP）	WDT_ON （INTLF_ON）	5		1.49
			3.3		1.08
			3		1.01
3	休眠模式（SLP）	T2_ON （INTLF_ON）	5		1.50
			3.3		1.10
			3		1.01
4	休眠模式（SLP）	T2_ON XTAL32.768K_ON) WDT_ON (INTLF_ON）	5		1.92
			3.3		1.51
			3		1.43
5	休眠模式（SLP）	T2_ON (XTAL32.768K_ON)	5		1.55
			3.3		1.16
			3		1.10
6	深度休眠模式（DSLP）	IMOD=1 所有外设及时钟源禁止	5		0.77
			3.3		0.47
			3		0.42

2、 KF8L12Z08芯片内部资源

KF8L12Z08是一颗高集成度的微控制器系统，能达到工业级标准。集成了光电检测单元、高精度内部高频、低频振荡器、可擦写100万次EEPROM、12位ADC以及四路PWM。具体资源如下所述：

8K字节FLASH程序存储器，可以擦写10万次；

400字节的数据存储器；

128字节的DATA EEPROM，可以擦写100万次；

内嵌上电复位电路；

低电压检测及低电压复位；

硬件看门狗；

内部高频时钟精度4MHz±1%（常温）；

内部校正低频31.25KHz时钟；

支持在线串行编程，低功耗休眠模式；

1个2通道12位ADC模块,采样速率最高300KSPS；

4路8位脉宽调制PWM模块；

1个I2C/SPI模块；

1个跨阻检测模块；

4个定时器，其中1个8位定时器，3个16位定时器；

工作电压： 2.1V～5.5V

工作温度范围：-40～85℃

3、 适应物联网需求而生

KF8L12Z08的宽工作电压和满足工业特性，使得它不仅仅适合于低功耗的电池应用，而且适合于工业应用。

近年来物联网，核心技术不断成熟，物联网与传统产业、IT技术的交叉 融合在逐级深入，催生诸多新兴业态和新的应用。工业领域的工业物联网和工业4.0将深化物联网的应用带动了以智能硬件为代表的物联网新 兴产业的发展。

对于物联网世界里数量更为庞大的无线传感节点，功耗和续航时间直接关系到产品的可行性。比如在散布在桥梁或者隧道中用于检测位移形变的传感器节点，数量庞大且只能依靠电池供电，要求电池续航时间通常达十年以上，这对MCU的功耗提出了非常苛刻的要求。即使对于很多方便供电的应用（如智能家居），在当前绿色环保低碳口号的号召下，厂商也在想尽办法降低系统功耗。而如何在低功耗的前提下又能实现较高的运算能力，成为摆在MCU厂商面前的一 道难题。

物联网对于其中每个节点最理想的要求是智能化，即能够通过传感器感知外界信息，通过处理器进行数据运算，通过无线通讯模块发送/接收数据。

物联网的实现本质就是传感器+低功耗MCU+无线传输，KF8L12Z08集成了光电传感器检测和低功耗MCU，通过SPI和外物无线模块进行通信，可以选取sub-G、wi-fi或者蓝牙等方式。KF8L12Z08内部有400Byte RAM和8KByte字节flash，尤其适合于一些私有协议的物联网应用场景。 KF8L12Z08不仅适用于烟雾、粉尘、PIR等光电传感器检测，还可以用于电力监控、医疗、健康和健身、楼宇自动化及个人电子设备等领域 。