隨著便攜式移動設(shè)備,各種穿戴設(shè)備的興起,我們不得不關(guān)注設(shè)備的功耗問題,因為這些設(shè)備都具有一個特征:使用電池系統(tǒng)供電,一塊線路板上跟功耗相關(guān)的單元電路可能有很多,今天我們來談?wù)勱P(guān)于MCU的低功耗問題。
談到這個問題,首先得選用一款低功耗的MCU,一般MCU的功耗,在其對應(yīng)參考手冊的電器屬性章節(jié)都會有說明,其次我們在使用MCU低功耗時經(jīng)常會出現(xiàn)實際功耗與理論功耗偏差較大,遇到這樣的情況,需要仔細(xì)檢查以下幾點。
1、關(guān)閉外設(shè)時鐘
時鐘就相當(dāng)于是人的心臟一樣,外設(shè)模塊的正常工作不能脫離時鐘。對于大多數(shù)的MCU,外設(shè)模塊都有一個時鐘控制開關(guān),只要打開外設(shè)時鐘,就可以正常使用該外設(shè)了,當(dāng)然,該外設(shè)也就會產(chǎn)生相應(yīng)的功耗;如果用不到這個外設(shè),一定要記得把這個外設(shè)時鐘關(guān)閉,降低功耗。
2、調(diào)整時鐘頻率
一般我們使用單片機(jī)的時候,都喜歡上來就把時鐘頻率調(diào)到最高,這樣的優(yōu)點是程序的執(zhí)行速度快了,因為周期T = 1/F,一般我們進(jìn)行頻率調(diào)整都使用的是單片機(jī)內(nèi)部的PLL倍頻模塊,把一個輸入很低的頻率倍頻到很高的頻率,一方面倍頻的模塊會增加功耗,另一方面時鐘線上的對應(yīng)的外設(shè)模塊工作頻率增加了,功耗也會相應(yīng)的變大。你會看到,一般低功耗模式下,單片機(jī)的工作頻率很低很低,所以考慮功耗一定不要忘記考慮時鐘頻率。
3、注意IO口的電平狀態(tài)
注意你沒有使用的IO口部分的狀態(tài),以及IO口內(nèi)部的上拉或者下拉的情況,這個也會積少成多,增加功耗的浪費。另外從本質(zhì)上講,我們不僅僅是只關(guān)注空閑的IO狀態(tài)就罷了,對于使用的IO口,我們也需要考慮它們在正常工作時的一個狀態(tài),聯(lián)合外圍電路一起考慮,效果會更好一些。比如說我們需要點一個LED燈,如CE果單片機(jī)IO口一直輸出一個高電平對應(yīng)點亮LED,那我們是不是可以換一種思路,單片機(jī)輸出低的時候?qū)?yīng)LED亮呢?這樣積少成多就能省下一部分功耗。
4、斷開仿真器等測試工具
我們在測試的時候,通常會連接一些測試的工具,來輔助調(diào)試,有可能這些輔助的調(diào)試工具都是由線路板供電的,可能你會誤認(rèn)為把這部分功耗當(dāng)成MCU的功耗,當(dāng)然這里不僅僅是要關(guān)注測試的工具帶來的功耗,而且你還需要關(guān)注你的測試方法,很有可能你的測試方法不對或者測試工具的本身也會有功耗。
MCU的低功耗設(shè)計是一個細(xì)致活,要養(yǎng)成良好的習(xí)慣,每加一個外設(shè)功能模塊,對應(yīng)的外設(shè)帶來的功耗我們可以測試,當(dāng)前增加功能帶來的功耗增加量,包括靜態(tài)下的模塊功耗,正常融入系統(tǒng)后工作時的功耗,隨時掌握模塊動態(tài)。我們不僅要考慮內(nèi)部的時鐘狀態(tài)、時鐘頻率,還需要考慮IO與外圍電路的配合狀況等等,通過調(diào)整電路的工作方式來減小一部分功耗。當(dāng)然關(guān)于功耗可不止文中的幾點,你還知道有其它什么原因影響MCU自身功耗嗎?可以留言來跟大家一起分享哦!
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原文標(biāo)題:MCU低功耗設(shè)計注意要點
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