在物联网的推动下,业界对各种电池供电设施产生了微小需要。这反过来又使业界对微控制器和其余零碎级器件的能源效率要求一直进步。因而超低功耗MCU与功耗相干的很多指标都一直得刷新记录。在抉择适合的超低功耗MCU微控制器时要把握必要的技巧,在利用时还须要一些设计方向与思路才可能更好的利用。本篇文章次要介绍如何抉择超低功耗MCU。

(1)在低功耗设计中的,均匀电流耗费往往决定电池寿命。如果某个利用采纳额定电流为400mAh的Eveready高电量9V1222型电池的话,要提供-年的电池寿命其均匀电流耗费必须低于400mAh/8760h,即45.7uA。

(2)在使MCU可能达到电流估算的所有性能中,断电模式最重要。低功耗MCU具备可提供不同级别性能的断电模式。低功耗模式0(LPMO)会敞开CPU,然而放弃其余性能失常运行。LPM1与LPM2模式在禁用性能列表中减少了各种时钟性能。LPM3是最罕用的低功耗模式,只放弃低频率时钟振荡器以及采纳该时钟的外设运行。LPM3通常称为实时时钟模式,因为它是容许定时器采纳低功耗32768Hz时钟源运行,电流耗费低于1uA,同时还可定期激活零碎。最初LPM4齐全敞开器件上的包含ram存储在内的所有性能,电流耗费仅100nA。

(3)时钟零碎是MCU功耗的要害。利用能够每秒屡次或几百次进入与退出各种低功耗模式。进人或退出低功耗模式以及疾速解决数据的性能极为重要,因为CPU会在期待时钟稳定下来期间节约电流。大多低功耗MCU都具备“即时启动”时钟,其能够在不到10~20us工夫内为CPU准备就绪。重要的是要明确哪些时钟是即时启动以及哪些是非即时启动的。某些MCU具备双级时钟激活性能,该性能在高频时钟稳定化过程中提供一个低频时钟(通常为32768Hz),其能够达到1ms。CPU在大概15us工夫内失常运行,然而运行频率较低,效率也较低。如果CPU只须要执行数量较少的指令的话,如:25条,其须要763usaCPU低频比高频时耗费更少的电流,然而并有余于补救解决工夫的差别。某些MCU在6us工夫内就能够为CPU提供高速时钟,解决雷同的25条指令仅须要大概9us(6us激活+25条指令0.125us指令速率)),而且能够实现即时启动的高速串行通信。

(4)如果MCU时钟零碎为外设提供多个时钟源的话,当CPU处于睡眠状态时外设依然能够运行。例如,一次A/D转换可能须要一个高速时钟。如果MCU时钟零碎提供独立于CPU的高速时钟,CPU就能够在A/D转换器运行状况下进入睡眠状态,从而节俭CPU耗流量。

(5)事件驱动性能与时钟零碎的灵活性并存。中断会使MCU退出低功耗模式,因而MCU的中断越多,其避免节约电流的CPU轮询与降低功耗的灵活性就越大。轮询意味着进行与不进行功耗估算之间存在差别,因为它在期待呈现事件时会节约CPU带宽并须要额定电流。一个好的低功耗MCU应具备充沛的中断性能,为其所有外设提供中断,同时为内部事件提供泛滥内部中断。

(6)按钮或键盘利用能够证实内部中断的劣势。
如果不具备中断性能,MCU必须频繁轮询键盘或按钮,以确定其是否被按下。不仅轮询本身会耗费功率,而且管制轮询距离也须要定时器,其会耗费附加电流。在具备中断状况下,CPU能够在整个过程中放弃睡眠状态,只有按下按钮时才激活。