随着我们迈向节能社会以加强全球环境的可持续性，传统系统的数字化以及端点的低功耗运行是实现目标的基本要求。 当端点系统数字化时，可以无缝分析单个系统状态，以进一步提高能效、简化系统运行，同时系统本身以较低的功耗运行。
在这篇博客中，我将以瑞萨电子 RA2A2 微控制器为例，介绍其丰富的外设特性和出色的低功耗性能，以此来介绍解决节能社会问题的方案。
RA2A2 主要特性
RA2A2 MCU 系列具有丰富的外设功能，集成 32 位 Arm® Cortex-M23® 、高水平模拟性能和超低功耗运行能力，有助于端点系统的数字化。 三种独特的外设功能适用于端点系统的数字化，可用于能源管理应用以及工业应用：
- 持续固件更新
- 新模式可减少段式 LCD 面板电流使用
- 低功耗的高分辨率 ADC
持续固件更新
RA2A2 支持具有内存镜像功能的双组闪存，因此，用户可以轻松实现固件更新。 在不中断操作的情况下连续更新固件的概念如图 1 所示。
在这种情况下，Bank0 是一个固定程序，包括固件、闪存更新程序和启动程序，而用户在 Bank 1 上设置了应用程序 A 和 B。 通过使用闪存更新程序，用户可以通过设置要查看的应用程序来交换应用程序以在镜像地址上运行。
通过这种持续的固件更新，端点系统可以在不停止运行的情况下运行，因此，无缝、精益、高效的运行成为可能。
降低段式 LCD 面板电流的新模式
RA2A2 支持新的 LCD 模式，通过降低面板电流来降低运行功耗。 图 2 是 LCD 面板驱动方法的概述。
与现有的 VL1 参考模式相比，VL2 基准模式提高了 LCD 面板驱动器的升压效率。 在 VL1 基准模式下，需要将 MCU VCC 降至1.0V一次，然后需要升压至 3.0V。 但是，VL2 基准模式能够节省 MCU 电流，因为 VL2 模式产生 2.0V 作为基准电压。 通过将基准电压从 1.0V 提高到 2.0V，与 VL1 基准模式相比，面板工作电流可以减少一半，有助于降低系统级的电源电流。
VL4 基准模式在内部电压发生电路上产生 3V，然后从 3.0V 降压产生 VL2 和 VL1。 因此，VL4 可以降低 LDC 面板驱动的 MCU 电流。 当我们与 VL1 模式相比时，面板工作电流可以降低三分之一。
由于面板驱动电流对采用电池供电的便携式 LCD 等应用的电池寿命有巨大影响，因此 VL2 模式或 VL4 模式有助于延长电池寿命。
高分辨率 ADC，低功耗
24 位 ΣΔ ADC 可实现低功耗和高分辨率 AD 转换，适用于功耗敏感型应用。 它支持多达 7 个通道和同步采样架构。 通过同步采样架构，它能够获得高精度的时间轴，以及每个通道的精确采样数据。
该ΣΔ ADC 支持多种采样模式，实现高电平传感数据采集，特别是独特的 8kHz/4kHz 混合采样模式，可同时采集不同频率的信号。
一个用例示例是采用非指导性负载监控（NILM）技术的下一代智能电表，该技术需要持续监控电流和电压，以及谐波信号采集以监控单个用户的能耗。 RA2A2 满足支持此用例的规范要求。 图 3 显示了 RA2A2 的 24 位 Σ-Δ ADC 的采样模式。
总结
RA2A2 MCU 具有此处强调的独特功能，有助于端点系统的数字化，从而实现节能社会，其性能包括 32 位 Arm Cortex-M23、24 位 Σ-Δ ADC、段式 LCD 控制器和低功耗运行能力。 请利用这些功能进行系统开发。
有关 RA2A2 的更多好处的信息，请访问 renesas.com/ra2a2。