开发低功耗应用

描述

一般来说,在降低功耗方面有很多很需要考虑的方面。

降低动态功耗

  • 选择合适的微控制器,工程的基本系统和存储器大小需求确定以后,选择微控制器的存储器和外设足够好,不要大太多。
  • 处理器支行在合适的时钟频率,多数应用并不需要很高的时钟频率,如果处理器的时钟较高,则可能会由于Flash存储访问需要较长时间,而需要等待状态,因此也降低了能耗效率。
  • 选择正确的时钟源,许多低功耗微控制器提供了包括内部时钟在内的多个时钟源。根据应用的不同需求,有些时钟源的效果可能会比其他的更好,至于哪个最合适则是没有宏达定方法可循的,每个应用微控制器的情况都是不同的。
  • 如果外设没有使用就不要使能,有些微控制器的每个外设的时钟信号都能被关闭,有时甚至可以关掉某些外设的电源以降低功耗。
  • 其他时钟系统特性,有些微控制器为系统的不同部分提供了各种分频器,可以利用这些分频器降低功耗,例如在处理需要不高时降低处理器速度。
  • 良好的供电设计,好的供设计可以为应用提供最佳的电压。

降低活跃周期

  • 在处理器空闲时,可以利用休眠模式降低功耗,即使只休眠一小段时间。
  • 应用代码可以进行速度优化以降低活跃周期,有时可能会增加代体积(例如将C编译选项设置为速度优化),但只要Flash存储器中还有空间,就值得去做这个优化。
  • 中断驱动的应用可以利用退出时休眠等特性降低活跃周期。

休眠期间降低功耗

  • 选择正确的低功耗特性,一个低功耗微控制器可能会支持多种低功耗休眠模式,使用正确的休眠模式可能会明显降低功耗。

  • 休眠期间关掉不需要的外设和时钟信号,这样可以降低功耗,但是在退出休眠模式时,系统恢复所需要的时间可能也会随之增加。

  • 有些微控制器在休眠期间甚至可以关掉微控制器内某些部分的供电,例如Flash存储器和晶振等,不过随后唤醒系统通常需要较长的时间。

    多数微控制器供应商会提供自己微控制器低功耗性的代码库和实例,这些例子可以降低应用开的难度。

    开发低功耗应用的第一步为熟悉自己使用的微控制器设备,在编写休眠模式相关代码时需要考虑的几个方面包括:

  • 确定要使用的休眠模式;

  • 确定要保持打开的时钟信号;

  • 确定晶体振荡器等一些时钟回路能否关闭;

  • 确定是否需要切换时钟源。

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