Os microcontroladores podem ser executados em frequências de clock arbitrariamente baixas?

A folha de dados do ATTiny13A, por exemplo, lista a frequência mínima de 0 MHz. Isso significa que o relógio pode ser executado em qualquer frequência arbitrariamente baixa sem efeitos negativos? Estou assumindo que ele consome menor corrente em velocidades mais baixas do relógio? 0 MHz significa que você pode parar o relógio completamente e, enquanto a energia ainda for aplicada, ele lembrará seu estado indefinidamente?

Sim. Se a folha de dados indicar "operação totalmente estática", você poderá cronometrá-la a qualquer velocidade, até 0 Hz. Um chip "dinâmico" precisa ter um relógio a uma taxa específica ou perde seu estado.

Estou postando outra resposta, apenas porque a última pergunta que você teve não foi respondida antes.

Todbot está completamente correto. Também consumirá menor potência em velocidades mais baixas. Isso também significa que, se você fornecer o relógio de outro processador, por exemplo, poderá parar de fornecê-lo a qualquer momento e depois começar a cronometrar mais tarde, desde que não vá mais rápido que a velocidade máxima, você estará bem.

Os chips que recebo mudam de ordem de magnitude entre o oscilador 32768Hz e o de 1MHz. Eu tive aplicativos em que não precisava de velocidade, só precisava de outro rapaz fazendo um tratamento básico de dados para mim.

Espero que isto ajude.

A maioria dos projetos modernos de microcontroladores funciona com qualquer padrão na entrada do relógio, desde que nenhum pulso alto esteja abaixo de um determinado comprimento mínimo, nenhum pulso baixo esteja abaixo de um determinado comprimento mínimo e nenhum baixo-alto-baixo ou alto-baixo-alto par de pulsos está abaixo de um determinado comprimento. Essencialmente, o que acontece é que, após o chip executar todas as ações associadas a um determinado limite do relógio, o chip estará em um estado em que não está fazendo nada além de aguardar o próximo limite do relógio. Se a próxima borda do relógio não chegar por dez dias, então (a menos que o chip possua algum controle externo), o chip estará no mesmo estado como se a borda tivesse chegado no momento em que o chip estivesse pronto para ele.

Observe que, em geral, pausar o relógio em um microcontrolador reduzirá substancialmente o consumo de corrente, mas não tanto quanto o uso do recurso "suspensão". O consumo de corrente da maioria dos microcontroladores no modo "rodar" pode ser muito bem estimado como uma corrente quieta constante mais uma certa quantidade de corrente por ciclo por segundo (que pode ser mais 'naturalmente' expressa como carga por ciclo). Por exemplo, um chip pode ter uma corrente de repouso de 10uA, mais uma corrente de 0,1mA / MHz (100pC / ciclo). A execução desse chip a 10MHz produziria uma corrente de 1,01mA. Executá-lo a 1MHz renderia 0,11mA. Executá-lo a 100KHz renderia 0,02mA. Executá-lo em 1Hz woudl produz 0,0100001mA. Por outro lado, o chip pode oferecer uma corrente de sono de 1uA. Geralmente, entrar no modo de suspensão desligará completamente as áreas do chip que não farão nada de útil enquanto o chip estiver em suspensão, evitando assim qualquer vazamento de corrente que essas áreas possam ter. Em alguns casos, também reduz a voltagem para áreas como arquivos de registro para um nível em que os arquivos de registro podem conter seu conteúdo, mas não os acessam muito rapidamente (já que eles não serão acessados, a velocidade de acesso não importa) .

Alguns microprocessadores, microcontroladores e outros dispositivos mais antigos tinham tempos máximos de clock e / ou clock baixo. Esses processadores fizeram uso da lógica dinâmica para economizar circuitos. Como exemplo de lógica dinâmica, considere um registrador de deslocamento: um bit de registrador estático típico requer um circuito de dois transistores para manter o valor, enquanto um bit de registrador dinâmico mantém o valor na porta de um transistor de leitura. Um registro de deslocamento dinâmico com clock de duas fases pode ser realizado no NMOS usando quatro NFETs e dois resistores por bit. Um registro de deslocamento estático exigiria oito NFETs e quatro resistores por bit. Hoje, abordagens de lógica dinâmica não são tão comuns. Na década de 1970, a capacitância de portas era substancial e não havia como se livrar dela. Portanto, não havia nenhuma razão específica para não tirar proveito disso. Hoje, a capacitância de gate é geralmente muito menor e os fabricantes de chips estão tentando ativamente reduzi-la ainda mais. Para que a lógica dinâmica funcione de maneira confiável, muitas vezes é necessário trabalhar deliberadamente para aumentar a capacitância da porta. Na maioria dos casos, a área extra de chip necessária para aumentar a capacitância poderia ser usada com a mesma eficácia para adicionar mais transistores, de modo a tornar a capacitância desnecessária.

Sim, você pode parar o relógio completamente e reiniciá-lo posteriormente, sem consequências. Você pode até substituir o relógio por um botão e seguir seu programa literalmente passo a passo (frequência: cerca de 0,1 Hz).

A potência é quase linear com a frequência: a 10 MHz, o microcontrolador consome 10 vezes mais energia que a 1 MHz. Isso não significa que, em 0 Hz, o consumo seja completamente zero. Sempre há dissipação estática, mas é muito baixa, normalmente 1 uA ou menos.

PS: observe que o ADC tem uma frequência operacional mínima. Se a frequência for muito baixa, o capacitor sobre o qual a tensão é medida descarregará demais e sua medição estará errada.

Chegando atrasado a esta pergunta, ele me lembrou um projeto que vi há algum tempo.

É um detector de morcego que usa um PIC rodando a zero Hz na maior parte do tempo e depois é monitorado pelo mesmo sinal que está detectando.

http://www.micro-examples.com/public/microex-navig/doc/077-picobat.html