????????便攜性電子產(chǎn)品在我們的生活中扮演了極其重要的作用虎谢,而便攜性設(shè)備一般都是采用電池供電氏涩,在同等電能提供下蚁鳖,低功耗設(shè)計(jì)的產(chǎn)品就能夠工作更長(zhǎng)的時(shí)間磺芭。時(shí)間就是生命,因此低功耗設(shè)計(jì)在便攜性產(chǎn)品設(shè)計(jì)中占據(jù)著很重要的地位醉箕。
a钾腺、MCU的選型
????????我們知道MCU的尺寸越大徙垫,其內(nèi)部包含的晶體管就越多,消耗的能量就越多垮庐,因此在選擇MCU時(shí)盡量選擇低功耗系列的MCU松邪,并且選擇尺寸盡可能小的MCU;另外MCU的供電電壓哨查、時(shí)鐘頻率逗抑、外設(shè)數(shù)目和運(yùn)行模式也是影響低功耗的關(guān)鍵因素,所以說(shuō)在滿足系統(tǒng)性能正常寒亥、MCU工作正常的情況下邮府,盡可能的降低MCU的工作電壓、MCU的時(shí)鐘頻率溉奕、外設(shè)數(shù)目和合理的選擇MCU的工作運(yùn)行模式都能降低功耗褂傀。
????????另外MCU的GPIO口配置也是影響低功耗設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn),其引腳配置應(yīng)按照以下原則進(jìn)行配置:
b加勤、多電壓動(dòng)態(tài)管理
????????我們知道電壓與功耗有著密切的聯(lián)系仙辟,因此功耗的降低可以考慮使用多電壓動(dòng)態(tài)管理模塊。無(wú)論是使用硬件還是軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理鳄梅,都需要在設(shè)計(jì)中加入電壓模式控制單元叠国。該模塊的功能是:系統(tǒng)不工作時(shí), 進(jìn)入IDLE模式戴尸, 這時(shí)候可以關(guān)掉不工作模塊的電源粟焊; 當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí), 給工作模塊提供正常電壓孙蒙。這個(gè)模塊可以是軟件實(shí)現(xiàn)项棠,也可以是硬件實(shí)現(xiàn)。
c挎峦、軟件設(shè)計(jì)優(yōu)化
????????系統(tǒng)中的功耗都是硬件單元消耗的香追,但是軟件組織對(duì)硬件的功耗有著很大的影響。在設(shè)計(jì)過(guò)程中浑测,系統(tǒng)的功能可以用硬件實(shí)現(xiàn)翅阵,也可以使用使用軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。低功耗軟件的設(shè)計(jì)需要注意:在滿足系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上迁央,速度應(yīng)該盡可能慢掷匠,電壓應(yīng)該盡可能低,盡可能滿足時(shí)間要求岖圈。 在設(shè)計(jì)算法時(shí)讹语, 要分析該算法需要多少ALU操作, 需要多少次存儲(chǔ)器訪問(wèn), 要盡量使那些耗能多的操作最小化。
d蜂科、具體措施
1)使用Wait替換查詢方式
常見(jiàn)的查詢方式如下顽决,此時(shí)CPU無(wú)事可干短条,白白消耗電能。
ADC_CR1 = ADC_START;? /* start conversion */
while (!(ADC_SR & ADC_SR_EOC)) ;? /* wait for EOC bit set */
可以使用等待事件的方式來(lái)節(jié)省電能才菠。
先配置ADC為事件源茸时,并使能相應(yīng)的中斷:
WFE_CR2 = ADC_COMP_EV;? /* enable ADC as a source of event */
ADC_CR1 = ADC_EOCIE;? /* enable interrupt for end of conversion */
當(dāng)ADC轉(zhuǎn)換完成后,喚醒處于等待的CPU:
ADC_CR1 = ADC_START;? /* start conversion */
_asm(“wfe”);? /* enter wait mode until waked by ADC_EOCIE*/
2)其他方法
? ? ? ? 盡可能地使用低功耗運(yùn)行模式赋访;如果不能使用低功耗模式可都,那就將主頻降低到滿足應(yīng)用的最小值; 盡量使用MOS管做為外部功率擴(kuò)展器件蚓耽,因?yàn)镸OS管是電壓型驅(qū)動(dòng)渠牲,MOS的導(dǎo)通內(nèi)阻低通常只有幾十個(gè)毫歐,所以說(shuō)要比普通的晶體管省電步悠。片外IC的電源最好都能由MCU的IO控制比如說(shuō)我們常用的24C02签杈,由于它是掉電記憶的,所以我們完全可以在它不工作的時(shí)候關(guān)掉它的電源鼎兽。為了降低產(chǎn)品的功耗答姥,在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)盡量采用低電壓低功耗的器件。