引言

　　在經常提及物聯網 （IoT）的新時代——數十億的“智能終端”，預計在未來十年內會把各種應用與設備都連接起來——嵌入式技術不再僅僅限于以機械方式生產基本商品。物聯網是數據和控制自動化的時代，互連設備和節點收集信息并與智能系統進行通信，實時解決問題（例如當系統檢測到無人在家時會自動調整恒溫器）。嵌入式技術的本質便是將傳感、處理和連接結合起來使IoT變成現實。

　　人們對功能性、連接性及便攜性的需要呈指數級增加，而大眾市場電池技術尚未能同步前進，無法滿足市場需求。終端節點通常采用電池供電，需要具有極長電池壽命才能保證穩定可靠兼且保持較低成本。一方面能耗預算決定了新產品的最終設計，而市場方面又不允許制造商降低性能。設計人員面臨的挑戰是，必須以相同甚至更低的能耗預算實現更高的性能目標。

　　高能效的整體趨向

　　越來越多的“智能技術”產品需要滿足用戶的更多功能要求，而僅僅通過查看原始數據表上的數字來判斷能效的方法已經無法提供充分有力的參考。能耗預算需要考慮“低功耗”，或者在提供特定功能時消耗了多少電流，此外，還需要考慮更多的要素“能源效率”或者說一段時間內的能耗。換句話說，我們必須查清楚在單位時間內完成指定任務的耗電量是多少。

　　在嵌入式系統中，低功耗才是王道，目標是更高能效的通過多任務的管理去完成一個應用程序。這些任務通常可以概括為三個階段：初始化階段、控制階段（其中可能包括數據采集、通信和控制）及計算階段。在這三個階段降低能耗的公式非常簡單，用更少的能源和時間完成更多操作（能耗= 功率 x 時間）。要真正實現目標不只優化其中一個階段，而是需要優化所有階段。

　　在所有階段實現節能有三個要素。首先，必須少激活和低待機功耗。其次，必須具有節能外設，這些外設要智能的、在不一直喚醒CPU的前提下采集、處理并存儲數據。第三，必須減少計算階段的處理時間，以返回深度睡眠模式，然后再重新開始整個過程。

　　飛思卡爾深入研究了MCU的所有階段和各個方面，目的是解決更大的問題：你怎樣用更少的能耗去做更多操作？結合整體觀念來考慮能效問題對目前市場來說還比較新穎。飛思卡爾致力于幫助客戶從這種新方法中獲益。

　　Kinetis L 系列：全球能效最高的32位MCU

　　飛思卡爾幾十年來不斷關注新興應用趨勢并為客戶開發解決方案，并充分利用這些經驗，致力于為更廣泛的應用提供高能效的產品解決方案。Kinetis MCU產品組合提供卓越的低功耗性能，并具有智能功能集成、廣泛的外設及高擴展能力等優勢。多個Kinetis MCU家族，其中Kinetis L系列在內是飛思卡爾高能效解決方案的最佳典范。

　　Kinetis L 系列MCU是 Kinetis 產品組合內新上市的產品，與同類入門級MCU相比，大大改進了功能和效率，能夠在初始化、控制和計算階段顯著提高能效。請注意查看圖1所示的能效，該圖用橙色表示Kinetis L 系列的能耗曲線對比用褐色曲線的其他同類產品。

　　圖 1：Kinetis L系列MCU可在應用的所有階段，即初始化、控制和計算階段，大大提高能效。

　　在開發Kinetis L系列的過程中，重點圍繞一個看似簡單的概念：如何在沒有CPU干預的情況下采集數據，然后快速喚醒MCU，盡可能快速、高效地執行相關功能，然后返回睡眠模式？最后實現的結果是大大降低了曲線下方整個板卡的能耗（參見圖1），為達到這個結果，我們采用了ARM Cortex-M0+ 處理器，為多個用例使用了超低功耗模式，還有節能型架構技術以及一系列智能功耗管理的自主外設。