低功率單片微計算機英文解釋翻譯、低功率單片微計算機的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 low-power single-chip microcomputer

分詞翻譯：

低功率的英語翻譯：

【化】 low power

單片微計算機的英語翻譯：

【計】 chip microcomputer

專業解析

低功率單片微計算機（Low-Power Single-Chip Microcomputer）是一種高度集成的微型計算機系統，其核心功能單元（中央處理器CPU、存儲器、輸入/輸出接口及定時/計數器等）均被制造在單一集成電路芯片上，并以實現極低功耗運行為核心設計目标。以下是其詳細解釋：

核心概念與結構
- 單片 (Single-Chip)：指整個微計算機系統的主要功能模塊，包括中央處理單元 (CPU)、隻讀存儲器 (ROM/Flash)、隨機存取存儲器 (RAM)、輸入/輸出 (I/O) 端口、定時器/計數器 (Timer/Counter)，甚至模數轉換器 (ADC)、串行通信接口 (UART, SPI, I²C) 等，都被集成在一塊半導體芯片上。這種高度集成化設計顯著減小了體積、降低了系統複雜性和成本。其架構屬于超大規模集成電路 (VLSI) 設計範疇。
- 微計算機 (Microcomputer)：指其本質是一個完整的微型計算機系統，具備數據處理、存儲、控制和通信能力，能夠執行用戶編寫的程式指令。它通常基于精簡指令集計算機 (RISC) 架構以提高效率。
- 低功率 (Low-Power)：這是該器件的核心特性。設計目标是在滿足性能需求的前提下，将運行功耗和待機功耗降至最低。這通過多種技術實現：
  - 工藝技術：采用先進的互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 工藝，特别是深亞微米或更先進工藝節點，其靜态功耗極低。
  - 電源管理：包含多種休眠/待機模式（如Idle, Sleep, Deep Sleep），在非活動狀态下關閉或大幅降低時鐘頻率和部分模塊供電。
  - 動态電壓頻率調節 (DVFS)：根據計算負載動态調整工作電壓和時鐘頻率。
  - 時鐘門控：關閉未使用功能模塊的時鐘信號。
  - 低功耗外設設計：外設模塊本身也設計為按需啟用和低功耗運行。
主要特點
- 超低功耗：工作電流常在毫安 (mA) 級别，休眠/待機電流可低至微安 (µA) 甚至納安 (nA) 級别，極大延長電池壽命。
- 高度集成：單芯片集成度高，減少外圍元件數量。
- 小型化：物理尺寸小，適用于空間受限的應用。
- 高可靠性：集成化減少了外部連接點，提高了系統可靠性。
- 成本效益：簡化了系統設計、生産和維護，降低了整體成本。
典型應用領域
- 便攜式設備：智能手表、健康手環、便攜式醫療設備（如血糖儀、血壓計）。
- 物聯網 (IoT) 節點：傳感器節點、智能家居設備（溫控器、智能門鎖）、環境監測設備。
- 無線設備：藍牙低功耗 (BLE) 模塊、Zigbee 模塊、LoRa 模塊的核心控制器。
- 電池供電設備：遙控器、電子玩具、計算機、便攜式儀器儀表。
- 嵌入式系統：需要長時間待機或間歇工作的控制單元，如智能儀表（水表、氣表）。

權威參考來源：

嵌入式系統設計：相關教材和專著（如《Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction》）詳細闡述了微控制器（單片微計算機）的架構、低功耗設計原理和技術。
IEEE 期刊文獻： IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems 和 IEEE Journal of Solid-State Circuits 等頂級期刊持續發表關于低功耗集成電路設計、電源管理技術和微處理器架構優化的前沿研究論文。
半導體廠商技術文檔：領先的微控制器供應商（如德州儀器 (TI) 的 MSP430 系列、意法半導體 (ST) 的 STM32L 系列、微芯科技 (Microchip) 的 PIC 低功耗系列、瑞薩電子 (Renesas) RL78 系列）提供的詳盡數據手冊、應用筆記和用戶指南是理解特定低功率單片微計算機具體實現、特性和功耗參數的權威實踐資料。
微電子學與集成電路設計：相關領域（如《CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective》）的教科書提供了低功耗設計的理論基礎，包括 CMOS 功耗模型、門控時鐘、電源門控、多電壓設計等技術。

網絡擴展解釋

低功率單片微計算機是指一種在設計和功能上特别優化了功耗的單片微型計算機（單片機），主要特點如下：

1.基本定義

單片機是将中央處理器（CPU）、存儲器（ROM/RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、定時器/計數器等關鍵部件集成到單一芯片上的微型計算機系統。其核心特點是高度集成化和小型化，適用于嵌入式控制場景。

2.低功耗特性

節能設計：通過硬件架構優化（如低電壓運行、動态電源管理）和軟件控制（如睡眠模式、外設智能關閉），顯著降低能耗。
適用場景：常用于電池供電設備（如便攜式醫療儀器、智能穿戴設備）或需要長期運行的物聯網終端（如環境傳感器）。

3.功能與優勢

體積小、成本低：集成度高，無需外接複雜硬件即可完成控制任務。
靈活定制：可根據需求調整功能模塊，例如在工業控制中實現精準時序控制。

4.典型應用

消費電子：智能家電、遙控器。
工業領域：自動化設備、傳感器數據采集。
新興技術：物聯網節點、低功耗無線通信模塊。

補充說明

“低功率”并非标準術語，但通常指代通過技術手段降低功耗的單片機類型。這類設備在設計中會優先考慮能效比，以滿足特定場景的續航或散熱需求。