可视卡的功耗问题

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银行发行的储蓄卡，从最初原始的磁条卡，演化到芯片卡，现在又继续向可视卡进化！

对于这类智慧型的银行卡，加入动态口令、余额查询等显示功能，每一项都对电池的容量提出严酷的挑战。

由于体积受限，可放入卡片内的电池容量仅为 20～30mAH，却要保证用户可正常使用3年，而且发展趋势可能会强制性保证5年的工作期，这是非常难的一个挑战高度。

幸运的是，智慧卡的高功耗工作时间很短。按照用户每天操作3次计算，一次5分钟，一天就是15分钟，那么每天只有 15/1440 = 1% 左右的工作时间，其余时间处于休眠。因此，占用了 99% 时间的休眠状态就成了节省电力中的重点。

采用单片Soc架构的模式曾经是动态口令产品的主要模式，这是为了节约成本。由于对体积没有什么限制，所以省电并非很重要的功能。但演化到现代的卡片式产品上时，省电已经成为第一要素，否则产品只能用一年、甚至几个月就必须更换则对用户来说很繁琐，没有什么实用价值。

因此，拥有优异的超低功耗电力管理能力才是解决这个难题的关键。按照业界的惯例，大家都想沿用研发新 Soc 的办法来解决问题。但这是个非常艰巨的任务，几乎难以实现。因为目前 MCU 体系结构上的固有顽疾，使得休眠时的功耗无法降低到理想水品。这导致设计工程师无法在性能与功耗之间找到一个平衡点，所以产品性能往往达不到设计要求。

好的解决方法是给整个系统加上一个电源管理部件，在休眠时彻底关掉整个 MCU 的系统。同时，电源管理部件也得具有很低的功耗，并在在需要的时候给系统供电，并唤醒 MCU 开始工作。这样就降低了对 MCU 的要求，哪怕选用一些低成本、或原来的 MCU 也能达到设计要求，完全降低了研发难度，加快产品的面世时间。

美国 Ambiq micro 公司 AM18xx 系列的 RTC （实时时钟控制器）就很胜任这个工作。它最低的工作电流仅为14nA，和某些电池相比，甚至小于电池的自放电电流。拿常见的 CR2032 来说，足够它正常运行几十年。当然，电池本身的寿命无法坚持这么久。所以在某些系统中，AM18xx 的功耗甚至可以被忽略掉。

它在工作时，内部的时钟/定时器等继续运行，RAM 中的用户数据继续保存。在最低功耗模式下，工作电流为 14nA。如果需要提高精度，采用自动校准模式，工作电流为 18～22nA，精度可以校准到 2ppm；在最高精度模式下，最大电流也只是55nA，远远低于业界同类产品。

在需要的时候，例如定时器（可以定到很久很久......，久到你自己都会忘记定了多长时间）唤醒，或者一个按钮动作或数字信号，让 AM18xx 重新给 MCU 系统供电，系统恢复正常运作，直到下一次的睡眠。