侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

利用单片机省电模式降低系统设计功耗

2011-01-25 10:20
科技那回事
关注

  现代单片机(MCU)拥有丰富的外设和功能,极大地方便了设计的功耗预算。全面了解器件的相关知识对于嵌入式设计人员非常重要,只有这样,设计人员才能充分利用可用的模式和外设来降低设计功耗。

  充分利用省电模式和功能

  大多数单片机都设有多种模式,可提供各种省电选项。尽管模式的名称可能各不相同,但是几乎所有MCU都会提供“运行”、“空闲”和“休眠”三种典型模式。图1给出了许多单片机上可用模式的汇总。在一些情况下,何时使用哪种模式是显而易见的;例如,对于主要的处理工作,只能使用运行模式。在处理工作完成后,如果需要长时间等候外部事件,显然应该选择休眠模式。何时适合选择空闲模式并不容易判定,但是在发送或接收大批量的数据时最常选择该模式。在保留其他功能的同时等候较短时间延迟来关闭CPU,也会使用空闲模式。

  

  对于特定架构的多种其它模式和功能的熟悉程度非常重要。虽然仅使用上述一些熟悉的模式也可以使设计功耗达到可接受的水平,但是要使应用的电流消耗达到绝对的最低水平,最好是利用器件的独特功能。例如,某些MCU采用了一种新型断电模式,该模式取消对MCU的内核供电以最大程度地降低功耗,从而使功耗低于常规断电模式下的功耗。这种模式通常被称为“深度休眠”。图2中显示的PIC24F16KA 16位MCU便是深度休眠器件的一个实例。

  

  MCU内核断电时RAM也将断电,这样会导致其它低功耗模式(如休眠)下仍然可以保留的某些信息丢失。既然代价如此高昂,那么什么情况下才适合使用深度休眠模式呢?使用深度休眠模式的好处是取消器件的大部分供电时产生的漏电流很小,这可以显著降低掉电电流——某些情况下可以降到50 nA以下,如图1所示。小漏电流还使得深度休眠模式在高温或高压应用中的表现更好,高温和高压常常导致休眠模式电流增加。深度休眠模式的另一个主要优点是可以实现设计尺寸更小且性能更佳的芯片,同时不用放弃低功耗目标。这种模式最适用于掉电时间较长的应用,这些应用中减小掉电电流的重要性远远超过使应用重新初始化的成本。

  设计人员对器件的熟悉度变得重要的另一个原因是,不仅只有低功耗模式才能降低功耗,很多用于提升性能的功能也有利于降低功耗。例如,如果某个器件有内部振荡器,则用户可以在主晶振开始运行初始化代码的同时使用该内部振荡器,这样便可以缩短器件唤醒所需的总时间。

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号