SBC可以在多個(gè)工作模式下工作，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，可以靈活地進(jìn)行工作狀態(tài)的切換。SBC提供了2種省電模式，“Sleep”模式和“Stop”模式。工作在這2種模式下，可以極大地降低系統(tǒng)的功耗。

　　3.2.1 SBC Sleep Mode

　　可以通過(guò)直接修改SPI命令來(lái)進(jìn)入該工作模式。在這個(gè)工作模式下，LIN收發(fā)器以及所有的內(nèi)部開(kāi)關(guān)都被關(guān)閉，同時(shí)內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器也被關(guān)閉，以停止對(duì)微控制供電。通過(guò)這種方式可以將系統(tǒng)的功耗降到最小。可以通過(guò)5個(gè)喚醒輸入引腳上的電平跳變或者LIN消息來(lái)退出該模式，將系統(tǒng)喚醒。被喚醒后，內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器將自動(dòng)激活，微控制器將產(chǎn)生1個(gè)復(fù)位信號(hào)，將系統(tǒng)復(fù)位。圖2為“Sleep”模式的測(cè)試波形。其中，曲線(xiàn)1為喚醒輸入引腳MON4的波形，曲線(xiàn)2為復(fù)位引腳RESET的波形。在“Sleep”模式下，MON4引腳的輸入為12 V高電平，RESET引腳輸出0 V低電平。當(dāng)MON4引腳的電平發(fā)生跳變，由高電平變?yōu)榈碗娖胶螅琑ESET引腳產(chǎn)生1個(gè)5 V高電平的復(fù)位信號(hào)，將系統(tǒng)喚醒并復(fù)位。從圖中可以看出這段喚醒時(shí)間持續(xù)約9.5 ms。根據(jù)進(jìn)一步的測(cè)量，在該模式下，系統(tǒng)的靜態(tài)電流約為9 mA。

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　　圖2 SBC Sleep Mode 測(cè)試波形

　　3.2.2 SBC Stop Mode

　　需要先將XC866的工作模式設(shè)置成省電模式，再修改SPI命令才能進(jìn)入該工作模式。在這個(gè)工作模式下，LIN收發(fā)器以及所有的內(nèi)部開(kāi)關(guān)也都被關(guān)閉，但是并不關(guān)閉電壓調(diào)節(jié)器，而是用微弱的靜態(tài)電流對(duì)微控制器供電，微控制器同時(shí)停止執(zhí)行指令。可以通過(guò)5個(gè)喚醒輸入引腳上的電平跳變或者LIN消息來(lái)退出該模式。圖3為“Stop”模式的測(cè)試波形。其中，曲線(xiàn)1為喚醒輸入引腳MON4的波形，曲線(xiàn)2為輸出引腳P0.5的波形。在“Stop”模式下，MON4引腳的輸入為12 V高電平，P0.5引腳輸出0 V低電平，當(dāng)MON4引腳的電平發(fā)生跳變，由高電平變?yōu)榈碗娖胶螅瑢⑾到y(tǒng)喚醒，然后馬上讓P0.5引腳輸出5 V高電平。從圖中可以看出這段喚醒時(shí)間持續(xù)約265 μs。根據(jù)進(jìn)一步的測(cè)量，在該模式下，系統(tǒng)的靜態(tài)電流約為30 mA。與“Sleep”模式相比較，該模式不僅能夠極大地降低系統(tǒng)功耗，同時(shí)因?yàn)闆](méi)有關(guān)閉微控制器，能夠更快地將系統(tǒng)喚醒，而且喚醒后不產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，直接從停止的指令位置繼續(xù)執(zhí)行。

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　　圖3 SBC Stop Mode 測(cè)試波形

　　4 TLE7810低功耗方案的應(yīng)用

　　TLE7810的一個(gè)具體應(yīng)用是電動(dòng)車(chē)窗控制器。基于TLE7810的電動(dòng)車(chē)窗控制器的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。其中，高邊開(kāi)關(guān)(MON5引腳)為按鍵背光燈供電，霍爾傳感器電源(Supply引腳)同時(shí)為霍爾傳感器和運(yùn)算放大器供電。

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　　圖4 電動(dòng)車(chē)窗控制器硬件結(jié)構(gòu)框圖

　　MON5引腳與Supply引腳的輸出電平由SPI命令直接控制。當(dāng)控制車(chē)窗升降的4個(gè)按鍵(MON1~MON4)未按下時(shí)，通過(guò)SPI命令控制MON5引腳輸出低電平，按鍵背光燈滅;當(dāng)有按鍵按下時(shí)，通過(guò)SPI命令控制MON5引腳輸出高電平，按鍵背光燈亮。當(dāng)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過(guò)SPI命令控制Supply引腳輸出低電平，關(guān)閉對(duì)霍爾傳感器與運(yùn)算放大器的供電。霍爾傳感器是在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向的，運(yùn)算放大器用來(lái)對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行采樣放大，因此在電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)這兩個(gè)外設(shè)都沒(méi)必要工作，關(guān)閉對(duì)它們的供電在一定程度上可以降低功耗。

　　當(dāng)后門(mén)側(cè)車(chē)窗在沒(méi)有收到任何由后車(chē)門(mén)按鍵發(fā)出的控制命令，也沒(méi)有收到任何由司機(jī)側(cè)車(chē)門(mén)通過(guò)LIN總線(xiàn)發(fā)出的命令時(shí)，可在延時(shí)一段時(shí)間后，直接通過(guò)SPI命令讓系統(tǒng)進(jìn)入“Sleep”模式。車(chē)窗控制器在正常工作模式下，系統(tǒng)電流約150 mA，而在該模式下，TLE7810內(nèi)部的電源模塊停止對(duì)所有負(fù)載供電，系統(tǒng)電流僅為9 mA，將控制器的功耗降到最小。休眠后，若司機(jī)側(cè)或者后門(mén)側(cè)按鍵重新發(fā)出命令，可將喚醒系統(tǒng)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

　　5 總結(jié)

　　本文分析了單片機(jī)功耗的來(lái)源，以Infineon TLE7810單片機(jī)為例，研究了TLE7810特有的SBC的低功耗設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合具體電動(dòng)車(chē)窗控制器的例子，簡(jiǎn)單闡述了TLE7810低功耗設(shè)計(jì)方案的實(shí)際應(yīng)用。在復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用中，還需要綜合考慮系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件，結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)合，選擇合適的低功耗設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到降低系統(tǒng)功耗的目的。