Rabbit 2000, Designers Handbook

342

Dynamic

C

User’s

Manual

For

 extreme low-power operation it should be taken into account that some memory chips 

draw

 substantial current at zero frequency.  For example, a Samsung static RAM (part 

number

 KM684000BPL-7L) was found to draw 1 mA at 5 V when chip select and output 

enable

 were held enabled and all the other signals were held at fixed levels (a long read).   

When

 the microprocessor is operating at the slowest frequency (32 kHz clock), the mem-

ory

 cycle is about 64 µs and the memory chip spends most of its time with the chip enable 

and

 output enable on.  The current draw during a long read cycle is not specified in most 

memory

 data sheets.  The Samsung chip, according the data sheet, typically draws about 

4 mA

 per megahertz when it is operating.  However, it appears that current consumption 

curve

 flattens out at about  250 kHz because of the constant 1 mA draw during a long read.

In

 order to take full advantage of the Rabbit’s ultra slow sleepy execution modes, a mem-

ory

 that does not consume power during a static read is required.  Advanced Micro 

Devices

 has a line of 3 V flash memories  (AM29LV010, AM29LV040) that power down 

automatically

 whenever the address (and control) lines do not change for period of time 

slightly

 longer than the access time. These memories will consume on the order of 30 µA 

when

 operated at a data rate of 1/64 MHz.

Currently,

 Dynamic C does not allow debugging in with flash chips having sector sizes 

greater

 than 4096 bytes, nor do the flash drivers support provided in the Dynamic C librar-

ies

 support such flash chips. To use a large sector flash in your product design, you can 

debug

 your application in RAM by using the Compile to RAM compiler option, or use a 

board

 with small sector flash for development only.

The

 Rabbit low-power sleepy mode of operation is achieved by switching the main clock 

to

 the 32.768 kHz clock and then disabling the main oscillator.  In this mode, the Rabbit 

executes

 about 3 instructions every millisecond.  Adding memory wait states can further 

slow

 the processor to about 500 instructions per second or one every 2 ms.  At these 

speeds

 the power consumed by the microprocessor, exclusive  of the 32.768 kHz oscilla-

tor,

  is very low, in the area of  50 µA to 100 µA.  The Rabbit will generally test for some 

external

 event and leave sleeping mode when that event is detected.  The 32.768 kHz 

oscillator

 is a major consumer of power, requiring approximately 80 µA at 3.3 V.  This 

drops

 dramatically to about 18 µA at 2.2 V.   For the lowest standby power it may be desir-

able

 to use an external oscillator to generate the 32.768 kHz clock.  The Intersil (formerly 

Harris)

 part HA7210 can be used to construct a 32.768 kHz oscillator that consumes 

approximately

 5 µA at 3.3 V.

For

 the very lowest power consumption the processor can execute a long string of mul 

instructions

 with the de and bc registers set to zero.  Few if any internal registers change 

during

 the execution of a string of mul zero by zero, and a memory cycle takes place only 

once

 in every 12 clocks.  By combining all these techniques it may be possible to get the 

sleepy

 current under 50 µA.

8.1

  Software Support for Low-Power Sleepy Modes

In

 sleepy mode the microprocessor executes instructions too slowly to support most inter-

rupts.

  The serial ports can function but cannot generate standard baud rates since the sys-