MCU進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)需要注意哪些問(wèn)題

低功耗是MCU的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，比如某些可穿戴的設(shè)備，其攜帶的電量有限，如果整個(gè)電路消耗的電量特別大的話，就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)電量不足的情況，影響用戶體驗(yàn)。

平時(shí)我們?cè)谧?a target="_blank">產(chǎn)品的時(shí)候，基本的功能實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，但只要涉及低功耗的問(wèn)題就比較棘手了，比如某些可以低到微安級(jí)的MCU，而自己設(shè)計(jì)的低功耗怎么測(cè)都是毫安級(jí)的，電流竟然能夠高出標(biāo)準(zhǔn)幾百到上千倍，遇到這種情況千萬(wàn)不要怕，只要認(rèn)真你就贏了。下邊咱們仔細(xì)分析一下這其中的原因。

第一條：掐斷外設(shè)命脈——關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘

先說(shuō)最直觀的，也是工程師都比較注意的方面，就是關(guān)閉MCU的外設(shè)時(shí)鐘，對(duì)于現(xiàn)在市面上出現(xiàn)的大多數(shù)的MCU，其外設(shè)模塊都對(duì)應(yīng)著一個(gè)時(shí)鐘開(kāi)關(guān)。只需要打開(kāi)這個(gè)外設(shè)的時(shí)鐘，就可以正常的使用這個(gè)外設(shè)了，當(dāng)然，此外設(shè)也就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗；反之，如果想要讓這個(gè)外設(shè)不產(chǎn)生功耗，只需關(guān)閉它的時(shí)鐘即可。

第二條：讓工作節(jié)奏慢下來(lái)——時(shí)鐘不要倍頻

除了外設(shè)模塊功率消耗之外，還有一個(gè)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(lái)對(duì)原始的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻操作，從而提高系統(tǒng)的整體時(shí)鐘，相應(yīng)的，其功耗也會(huì)被提上去。所以在進(jìn)入低功耗之前，需要切換是種模式，旁路掉PLL和FLL模塊，從而盡可能的降低MCU的功耗，等到MCU喚醒之后再把時(shí)鐘切換回去。

MCU進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)需要注意哪些問(wèn)題

第三條：圍堵涓涓細(xì)流——注意I/O口的電平狀態(tài)

如果認(rèn)為只要關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘就能夠保證外設(shè)不再耗電，那么你就太天真了。如果IO口沒(méi)有做好處理的話，它就會(huì)在暗地里偷走功耗，而你卻渾然不知。具體原因是這樣的，一般的IO的內(nèi)部或者外部都會(huì)有上下拉電阻，舉個(gè)例子，如下圖所示，假如某個(gè)IO口有個(gè)10KΩ的上拉電阻，把引腳拉到3.3V，然而當(dāng)MCU進(jìn)入低功耗模式的時(shí)候，此IO口被設(shè)置成輸出低電平，根據(jù)歐姆定律，此引腳就會(huì)消耗3.3V/10K=0.33mA的電流，假如有四、五個(gè)這樣的IO口，那么幾個(gè)mA就貼進(jìn)去了，太可惜了。所以在進(jìn)入低功耗之前，請(qǐng)逐個(gè)檢查IO口的狀態(tài)：

如果此IO口帶上拉，請(qǐng)?jiān)O(shè)置為高電平輸出或者高阻態(tài)輸入；

如果此IO口帶下拉，請(qǐng)?jiān)O(shè)置為低電平輸出或者高阻態(tài)輸入；

MCU進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)需要注意哪些問(wèn)題

總之一句話，不要把上好的電流浪費(fèi)在產(chǎn)生熱量的功能上，咱可不靠這點(diǎn)溫度去暖手。

第四條：睦鄰友好合作——注意I/O與外設(shè)IC的統(tǒng)籌

IO口的上下拉電阻消耗電流這一因素相對(duì)比較明顯，下邊咱來(lái)說(shuō)一個(gè)不明顯的因素：IO口與外部IC相連時(shí)的電流消耗。假如某個(gè)IO口自帶上拉，而此與IO相連的IC引腳偏偏是自帶下拉的，那么無(wú)論這個(gè)引腳處于什么樣的電平輸出，都不可避免的產(chǎn)生一定的電流消耗。所以凡是遇見(jiàn)這一類的情況，首先需要閱讀外設(shè)IC的手冊(cè)，確定好此引腳的的狀態(tài)，做到心中有數(shù)；然后在控制MCU睡眠之前，設(shè)置好MCU的IO口的上下拉模式及輸入輸出狀態(tài)，要保證一絲兒電流都不要被它消耗掉。

第五條：斷開(kāi)調(diào)試器連接，不要被假象所迷惑

還有一類比較奇特，檢測(cè)出來(lái)的電流消耗很大，可實(shí)際結(jié)果是自己杞人憂天，什么原因呢？是因?yàn)樵跍y(cè)試功耗的時(shí)候MCU還連接著調(diào)試器呢！這時(shí)候大部分電流就會(huì)被調(diào)試器給擄走，平白無(wú)故的讓工程師產(chǎn)生極度郁悶的心情。所以在測(cè)低功耗的時(shí)候，一定不要連接調(diào)試器，更不能邊調(diào)試邊測(cè)電流。

總結(jié)

MCU的低功耗設(shè)計(jì)是一個(gè)細(xì)致活，要養(yǎng)成良好的習(xí)慣，做到每添加一個(gè)功能都要重新驗(yàn)證一下低功耗是否符合要求，這樣就可以隨時(shí)隨地干掉消耗功率的因素。如果把所有功能都設(shè)計(jì)好了才去考慮低功耗的問(wèn)題，一個(gè)不小心，就可能要更改程序的架構(gòu)——即便如此也不一定能把功耗給徹底降下去。
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mcu(342695) mcu(342695)
低功耗設(shè)計(jì)(16092) 低功耗設(shè)計(jì)(16092)

評(píng)論

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2021-04-09 06:19:51

讓MCU低功耗的五點(diǎn)

一個(gè)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(lái)對(duì)原始的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻操作，從而提高系統(tǒng)的整體時(shí)鐘，相應(yīng)的，其功耗也會(huì)被提上去。所以在進(jìn)入低功耗之前，需要切換是種模式

2019-01-24 10:19:34

調(diào)試MCU低功耗有哪些注意事項(xiàng)

第一條：掐斷外設(shè)命脈——關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘　　先說(shuō)最直觀的，也是工程師都比較注意的方面，就是關(guān)閉MCU的外設(shè)時(shí)鐘，對(duì)于現(xiàn)在市面上出現(xiàn)的大多數(shù)的MCU，其外設(shè)模塊都對(duì)應(yīng)著一個(gè)時(shí)鐘開(kāi)關(guān)。只需要打開(kāi)這個(gè)外設(shè)

2021-11-04 07:40:26

超低功耗MCU如何降低功耗

功率消耗之外，還有一個(gè)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(lái)對(duì)原始的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻操作，從而提高系統(tǒng)的整體時(shí)鐘，其功耗也會(huì)被提上去。所以在進(jìn)入低功耗之前,需要切換

2020-11-12 13:57:43

超低功耗MCU的設(shè)計(jì)思路

運(yùn)轉(zhuǎn)功耗現(xiàn)代 [超低功耗MCU](https://www.runjetic.com/) 已整合相當(dāng)多的的模仿外圍，不能單純考慮數(shù)字電路的動(dòng)態(tài)功耗。MCU芯片運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的總功耗由模仿外圍功耗和數(shù)字外圍

2023-02-17 18:04:39

超低功耗MCU的選型技巧與設(shè)計(jì)思路

2017-08-18 10:05:46

超低功耗MCU的選型技巧與設(shè)計(jì)思路

之外，還有一個(gè)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(lái)對(duì)原始的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻操作，從而提高系統(tǒng)的整體時(shí)鐘，相應(yīng)的，其功耗也會(huì)被提上去。所以在進(jìn)入低功耗之前，需要切換

2017-08-19 22:39:26

超低功耗MCU的選型技巧與設(shè)計(jì)思路

，mcu 的中斷越多，其防止浪費(fèi)電流的 CPU 輪詢與降低功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進(jìn)行與不進(jìn)行功耗預(yù)算之間存在差異，因?yàn)樗诘却霈F(xiàn)事件時(shí)會(huì)浪費(fèi)CPU 帶寬并需要額外電流。一個(gè)好的低功耗 mcu 應(yīng)

2016-10-21 13:21:12

超低功耗MCU的選型方法與設(shè)計(jì)思路

需要注意一下，這就是PLL和FLL模塊。PLL和FLL主要是用來(lái)對(duì)原始的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻操作，從而提高系統(tǒng)的整體時(shí)鐘，相應(yīng)的，其功耗也會(huì)被提上去。所以在進(jìn)入低功耗之前，需要切換是種模式，旁路掉PLL

2017-02-17 11:31:06

超低功耗MCU的選擇方法

低功耗模式，因此MCU的中斷越多，其防止浪費(fèi)電流的CPU輪詢與降低功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進(jìn)行與不進(jìn)行功耗預(yù)算之間存在差異，因?yàn)樗诘却霈F(xiàn)事件時(shí)會(huì)浪費(fèi)CPU帶寬并需要額外電流。一個(gè)好的低功耗MCU

2021-08-04 18:03:08

超低功耗MCU的選擇方法與設(shè)計(jì)

2019-05-05 09:26:49

超低功耗MCU選型與設(shè)計(jì)

　　循序漸進(jìn)式的功耗優(yōu)化已經(jīng)不再是超低功耗mcu的游戲規(guī)則，而是“突飛猛進(jìn)”模式，與功耗相關(guān)的很多指標(biāo)都不斷刷新記錄。我們?cè)谶x擇合適的超低功耗mcu時(shí)要掌握必要的技巧，在應(yīng)用時(shí)還需要一些設(shè)計(jì)方向與思路才能夠更好的應(yīng)用。

2019-07-29 07:27:12

超低功耗mcu的選型技巧與設(shè)計(jì)思路

、漏電流、處理效率。還可以關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘，注意I/O口的電平狀態(tài)等措施來(lái)降低功耗。循序漸進(jìn)式的功耗優(yōu)化已經(jīng)不再是超低功耗mcu的游戲規(guī)則，而是“突飛猛進(jìn)”模式，與功耗相關(guān)的很多指標(biāo)都不斷刷新記錄

2016-10-15 11:52:52

超低功耗mcu的選型方法與設(shè)計(jì)思路

的中斷越多，其防止浪費(fèi)電流的 CPU 輪詢與降低功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進(jìn)行與不進(jìn)行功耗預(yù)算之間存在差異，因?yàn)樗诘却霈F(xiàn)事件時(shí)會(huì)浪費(fèi)CPU 帶寬并需要額外電流。一個(gè)好的低功耗 mcu 應(yīng)具有充分

2016-10-18 11:06:56

超低功耗RF設(shè)計(jì)要注意哪些事項(xiàng)？

盡管仍處于起步階段，但短距離射頻的前景看來(lái)一片光明。而推動(dòng)該市場(chǎng)不斷擴(kuò)張的催化劑將會(huì)是超低功耗技術(shù)。在這個(gè)每星期出貨量高達(dá)數(shù)千萬(wàn)顆的短距、低功耗射頻市場(chǎng)中，採(cǎi)用2.4GHz ISM頻段的技術(shù)仍居主流

2019-08-21 07:00:52

轉(zhuǎn)：32位低功耗MCU設(shè)計(jì)

2019-01-25 16:15:23

選擇超低功耗MCU的方法

2021-11-11 07:28:22

PCB工程師需要注意的地方

PCB工程師需要注意的地方:PCB工程師需要注意的地方較多的PCB工程師,他們經(jīng)常畫(huà)電腦主板,對(duì)Allegro等優(yōu)秀的工具非常的熟練,但是,非?？上У氖?他們居然很少知道如何進(jìn)行阻抗

2009-09-13 10:45:47

pcb設(shè)計(jì)中需要注意哪些問(wèn)題？

PCB設(shè)計(jì)時(shí)所要注意的問(wèn)題隨著應(yīng)用產(chǎn)品的不同而不同。就象數(shù)字電路與仿真電路要注意的地方不盡相同那樣。以下僅概略的幾個(gè)要注意的原則。

2009-03-20 14:00:18

1487

低功耗MCU需要注意什么？

　先說(shuō)最直觀的，也是我們都比較注意的方面，就是關(guān)閉MCU的外設(shè)時(shí)鐘。對(duì)于現(xiàn)在大多數(shù)的MCU，其外設(shè)模塊都對(duì)應(yīng)著一個(gè)時(shí)鐘開(kāi)關(guān)，只要打開(kāi)這個(gè)外設(shè)時(shí)鐘，就可以正常使用該外設(shè)了，當(dāng)然，該外設(shè)也就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗；反之，如果想要讓這個(gè)外設(shè)不產(chǎn)生功耗，一般只需要關(guān)閉該外設(shè)時(shí)鐘即可。

2017-07-04 11:29:28

1025

基于32位低功耗的MCU的設(shè)計(jì)指南

傳統(tǒng)的低功耗 MCU 設(shè)計(jì)都是以8位MCU為主，因?yàn)? 位內(nèi)核閾門(mén)相對(duì)較少，運(yùn)行或泄露電流低，售價(jià)也相對(duì)低廉。但是，許多新興的應(yīng)用都需要比8位內(nèi)核更大的處理效率。近年智慧生活的抬頭、物聯(lián)網(wǎng)的建立

2017-09-18 15:54:09

論購(gòu)買(mǎi)物聯(lián)網(wǎng)卡時(shí)需要注意的事項(xiàng)

物聯(lián)網(wǎng)卡選擇需要注意4個(gè)方面

2019-08-22 14:19:44

3087

低功耗MCU單片機(jī)如何選型

　小編給帶來(lái)分享低功耗MCU單片機(jī)如何選型，需要關(guān)注以下幾點(diǎn)。

2020-07-05 11:11:04

3472

MCU設(shè)計(jì)低功耗時(shí)需要注意的五點(diǎn)

平常我們?cè)谑褂?b class="flag-6" style="color: red">MCU低功耗時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)實(shí)際功耗比理論功耗偏差較大，如在某些低到微安級(jí)的功耗模式，而我們?cè)O(shè)計(jì)的低功耗怎么測(cè)都是毫安級(jí)的，電流竟然能夠高出理論幾百到上千倍，遇到這種情況千萬(wàn)不要怕，只要認(rèn)真你就贏了。

2020-09-01 15:51:01

997

LED燈鋁型材噴涂時(shí)需要注意的細(xì)節(jié)有哪些

LED燈鋁型材在進(jìn)行噴涂環(huán)節(jié)中，需要注意的地方比較多，處理要正確、規(guī)范，這樣在以后的使用中是比較美觀耐用的，下面我們就看一下LED燈鋁型材在進(jìn)行噴涂環(huán)節(jié)中需要注意哪些細(xì)節(jié)。

2020-12-24 11:59:45

1773

使用威格士葉片泵時(shí)需要注意什么

很多用戶在運(yùn)用威格士葉片泵期間都需要注意使用的，如果我們不注意，會(huì)給泵帶來(lái)事故現(xiàn)象，當(dāng)威格士葉片泵容積泵中的滑片泵應(yīng)該需要注意哪些事項(xiàng)？威格士葉片泵的管理要點(diǎn)除需防干轉(zhuǎn)和過(guò)載、防吸入空氣和吸入真空度

2021-09-02 17:20:50

356

關(guān)于MCU的低功耗問(wèn)題

問(wèn)題。談到這個(gè)問(wèn)題，首先得選用一款低功耗的MCU，一般MCU的功耗，在其對(duì)應(yīng)參考手冊(cè)的電器屬性章節(jié)都會(huì)有說(shuō)明，其次我們?cè)谑褂?b class="flag-6" style="color: red">MCU低功耗時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)實(shí)際功耗與理論功耗偏差較大，遇到這樣的情況，需要仔細(xì)檢查以下幾點(diǎn)。 ? ??1、關(guān)閉

2021-08-13 15:22:38

3272

超低功耗MCU如何降低功耗

2021-10-25 10:06:02

MCU--低功耗處理流程

2021-10-25 11:36:02

MCU實(shí)現(xiàn)低功耗注意事項(xiàng)

2021-10-25 18:21:05

低功耗MCU設(shè)計(jì)理念

?轉(zhuǎn)自：http://www.eeworld.com.cn/mcu/article_2018031938316_2.htmlMCU功耗來(lái)自何處? ? 在開(kāi)始討論低功耗MCU設(shè)計(jì)前，必須先探討MCU

2021-10-27 15:36:02

MCU低功耗設(shè)計(jì)（三）產(chǎn)品

引言：能耗對(duì)電池供電的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大問(wèn)題，一旦電能耗盡設(shè)備將“罷工”。在《MCU低功耗設(shè)計(jì)（一）理論》中，我們介紹了節(jié)能的原理；在《MCU低功耗設(shè)計(jì)（二）實(shí)踐》中，實(shí)測(cè)了STM8L151C8

2021-10-28 14:06:10

32位低功耗MCU的設(shè)計(jì)

2021-10-28 14:36:26

32位低功耗MCU的設(shè)計(jì)

作者: 新唐科技1 前言傳統(tǒng)的低功耗MCU設(shè)計(jì)都是以8位MCU為主，因?yàn)?位內(nèi)核邏輯門(mén)數(shù)相對(duì)較少，運(yùn)行或泄露電流低，售價(jià)也相對(duì)低廉。但是，許多新興的應(yīng)用都需要比8位內(nèi)核更大的處理效率。近年智能生活

2021-10-28 14:51:16

低功耗MCU選型

2021-11-01 16:25:30

STM32低功耗開(kāi)發(fā)時(shí)，需要注意的GPIO配置問(wèn)題

一個(gè)產(chǎn)品的功耗不光是硬件功耗的事，其實(shí)軟件也是影響整個(gè)產(chǎn)品功耗的一個(gè)關(guān)鍵因素。進(jìn)行STM32低功耗產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，可以通過(guò)GPIO配置方式來(lái)減低功耗。

2022-02-08 16:09:11