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[導讀]為增進大家對功耗的認識,本文將對聊聊如何實現低功耗,主要內容在於探討如何實現MCU的低功耗。

功耗在一定程度上決定了產品的優劣,低功耗的產品相對更為昂貴,但與此換來的確實較低的功耗以及優異的性能。為增進大家對功耗的認識,本文將對聊聊如何實現低功耗,主要內容在於探討如何實現MCU的低功耗。如果你也正在研究低功耗相關內容,不容繼續往下閲讀哦。

MCU,又稱單片微型計算機或者單片機,是把中央處理器的頻率與規格做適當縮減,並將內存、計數器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機,為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器,至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等,都可見到MCU的身影。

MCU按用途分類,可以分為通用型和專用型。通用型MCU,就是將可開發的資源(ROM、RAM、I/O、 EPROM)等全部提供給用户。專用型MCU,就是其硬件及指令是按照某種特定用途而設計,例如錄音機機芯控制器、打印機控制器、電機控制器等。

低功耗是MCU的一項非常重要的指標,比如某些可穿戴的設備,其攜帶的電量有限,如果整個電路消耗的電量特別大的話,就會經常出現電量不足的情況,影響用户體驗。

平時我們在做產品的時候,基本的功能實現很簡單,但只要涉及低功耗的問題就比較棘手了,比如某些可以低到微安級的MCU,而自己設計的低功耗怎麼測都是毫安級的,電流竟然能夠高出標準幾百到上千倍,遇到這種情況千萬不要怕,只要認真你就贏了。下邊咱們仔細分析一下這其中的原因。

首先,我們可以關閉外設時鐘。

先説最直觀的,也是工程師都比較注意的方面,就是關閉MCU的外設時鐘,對於現在市面上出現的大多數的MCU,其外設模塊都對應着一個時鐘開關。只需要打開這個外設的時鐘,就可以正常的使用這個外設了,當然,此外設也就會產生相應的功耗;反之,如果想要讓這個外設不產生功耗,只需關閉它的時鐘即可。

其次,我們可以嘗試將不讓時鐘倍頻。

除了外設模塊功率消耗之外,還有一個功耗大户需要注意一下,這就是PLL和FLL模塊。PLL和FLL主要是用來對原始的時鐘信號進行倍頻操作,從而提高系統的整體時鐘,相應的,其功耗也會被提上去。所以在進入低功耗之前,需要切換是種模式,旁路掉PLL和FLL模塊,從而儘可能的降低MCU的功耗,等到MCU喚醒之後再把時鐘切換回去。

再者,如果認為只要關閉外設時鐘就能夠保證外設不再耗電,那麼你就太天真了。如果IO口沒有做好處理的話,它就會在暗地裏偷走功耗,而你卻渾然不知。具體原因是這樣的,一般的IO的內部或者外部都會有上下拉電阻。

還需要注意的是,I/O與外設IC的統籌。IO口的上下拉電阻消耗電流這一因素相對比較明顯,下邊咱來説一個不明顯的因素:IO口與外部IC相連時的電流消耗。假如某個IO口自帶上拉,而此與IO相連的IC引腳偏偏是自帶下拉的,那麼無論這個引腳處於什麼樣的電平輸出,都不可避免的產生一定的電流消耗。

所以凡是遇見這一類的情況,首先需要閲讀外設IC的手冊,確定好此引腳的的狀態,做到心中有數;然後在控制MCU睡眠之前,設置好MCU的IO口的上下拉模式及輸入輸出狀態,要保證一絲兒電流都不要被它消耗掉。

最後,斷開調試器連接,不要被假象所迷惑。還有一類比較奇特,檢測出來的電流消耗很大,可實際結果是自己杞人憂天,什麼原因呢?是因為在測試功耗的時候MCU還連接着調試器,這時候大部分電流就會被調試器給擄走,平白無故的讓工程師產生極度鬱悶的心情。所以在測低功耗的時候,一定不要連接調試器,更不能邊調試邊測電流。

以上便是此次小編帶來的“pwm”相關內容,通過本文,希望大家對如何降低MCU的功耗具備一定的瞭解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將於後期帶來更多精彩內容。最後,十分感謝大家的閲讀,have a nice day!

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