超低功耗MCU如何降低功耗
發布時間:2020-11-13 責任編輯:lina
【導讀】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就會經常出現電量不足的情況。
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就會經常出現電量不足的情況。
平時我們在做產品的時候,基本的功能實現很簡單,但隻要涉及到關於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 weikongzhiqi,erzijishejidedigonghaozenmecedoushihaoanjide,dianliujingrannenggougaochubiaozhunjibaidaoshangqianbei,yudaozhezhongqingkuangganwanbuyaopa,zhiyaorenzhennijiuyingle。jiezhezaixifenxiyixiazheqizhongdeyuanyin。

(1)掐斷外設命脈,關閉外設時鍾。
先說最直觀的,也是工程師都比較注意的方麵,就是關閉 MCU 微控製器的外設時鍾,對於現在市麵上出現的大多數的 MCU 微wei控kong製zhi器qi,其qi外wai設she模mo塊kuai都dou對dui應ying著zhe一yi個ge時shi鍾zhong開kai關guan。隻zhi需xu要yao打da開kai這zhe個ge外wai設she的de時shi鍾zhong,就jiu可ke以yi正zheng常chang的de使shi用yong這zhe個ge外wai設she了le,當dang然ran此ci外wai設she也ye就jiu會hui產chan生sheng相xiang應ying的de功gong耗hao;如果想要讓這個外設不產生功耗的話,隻需要關閉它的時鍾就可以了。
( 2)讓工作節奏慢下來,時鍾不要倍頻。除了外設模塊功率消耗之外,還有一個功耗大戶需要注意一下,這就是 PLL 和 FLL 模塊。PLL 和 FLL 主要是用來對原始的時鍾信號進行倍頻操作,從而提高係統的整體時鍾,其功耗也會被提上去。所以在進入低功耗之前,需要切換時種模式,旁路掉 PLL 和 FLL 模塊,從而盡可能的降低 MCU 的功耗,等到 MCU 喚醒之後再把時鍾切換回去。
( 3)圍堵涓涓細流,注意 IO 口的電平狀態。如果認為隻要關閉外設時鍾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,假如某個 IO 口有個 10K 的上拉電阻,把引腳拉到 3.3 V,然而當 MCU 進入低功耗模式的時候,此 IO 口被設置成輸出低電平,根據歐姆定律,此引腳就會消耗 3.3 V/10 K = 0.33 mA 的電流,假如有四、五個這樣的 IO 口,那麼幾個 mA 就貼進去了。所以在進入低功耗之前,請逐個檢查 IO 口的狀態。
如果此 IO 口帶下拉,請設置為低電平輸出或者高阻態輸入。不要把上好的電流浪費在產生熱量的功能上。
(4)睦鄰友好的合作,要注意 1O 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,下邊咱來說一個不明顯的因素: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 - 類的情況,首先需要閱讀外設 IC 的手冊,確定好此引腳的的狀態,做到心中有數;然後在控製單片機 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。
( 5)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,原因是因為在測試功耗的時候 MCU hailianjiezhetiaoshiqi。zheshihoudabufendianliujiuhuibeitiaoshiqigeiluzou,pingbaiwuguderanggongchengshichanshengjiduyumendexinqing。suoyizaicedigonghaodeshihou,yidingbuyaolianjietiaoshiqi,gengbunengbiantiaoshibiancedianliu。
MCU 的de低di功gong耗hao設she計ji是shi一yi個ge細xi致zhi活huo,要yao養yang成cheng良liang好hao的de習xi慣guan,做zuo到dao每mei添tian加jia一yi個ge功gong能neng都dou要yao重zhong新xin驗yan證zheng一yi下xia低di功gong耗hao是shi否fou符fu合he要yao求qiu,這zhe樣yang就jiu可ke以yi隨sui時shi隨sui地di減jian少shao損sun耗hao功gong率lv的de因yin素su。如ru果guo把ba所suo有you功gong能neng都dou設she計ji好hao了le才cai去qu考kao慮lv低di功gong耗hao的de問wen題ti,一yi個ge不bu小xiao心xin就jiu可ke能neng要yao更geng改gai程cheng序xu的de架jia構gou,即ji便bian如ru此ci也ye不bu一yi定ding能neng把ba功gong耗hao給gei徹che底di降jiang下xia去qu。
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