功耗是大家越來越關注的性能指標之一,低功耗在帶來節(jié)能優(yōu)勢的同時,更是為設備提供了更高的性能。為增進大家對功耗的認識,本文將對MCU低功耗設計的一些注意事項予以介紹。如果你對功耗、低功耗,抑或是對低功耗設計具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
MCU功耗明明應該只有176nA,可是測出來的硬是達到了700mA!簡直是不能忍啊,想死的心都有了。
平常我們在使用MCU低功耗時經常會出現(xiàn)實際功耗比理論功耗偏差較大,如在某些低到微安級的功耗模式,而我們設計的低功耗怎么測都是毫安級的,電流竟然能夠高出理論幾百到上千倍,遇到這種情況千萬不要怕,只要認真你就贏了。
MCU在進行低功耗設計的時候,往往是具有一些注意事項是我們需要著重關注的。在下面,小編將為大家介紹測量MCU低功耗設計需把控的5點注意事項。如果你對這5點的把控較好,那么你測量出來的MCU功耗將具備更好的參考價值。
1、掐斷外設命脈——關閉外設時鐘
先說最直觀的,也是我們都比較注意的方面,就是關閉MCU的外設時鐘。對于現(xiàn)在大多數(shù)的MCU,其外設模塊都對應著一個時鐘開關,只要打開這個外設時鐘,就可以正常使用該外設了,當然,該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,一般只需要關閉該外設時鐘即可。
2、讓工作節(jié)奏慢下來——時鐘不要倍頻
除了外設模塊功耗消耗之外,還有一個功耗大戶,那就是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(tǒng)得整體時鐘,相應的其功耗也會被提上去。所以在進入低功耗前,需要切換時鐘模式,旁路掉PLL和FLL模塊,等到MCU喚醒之后再把時鐘切換回去。
3、圍堵涓涓細流——注意IO口的電平狀態(tài)
如果認為只要關閉外設時鐘就能夠保證外設不在耗電,那你就真的太年輕了。如果IO口沒有做好處理的話,它就會在暗地里偷走功耗,而你卻渾然不知。具體原因是這樣的,一般IO內部或者外部都會有上下拉電阻,舉個例子如下圖所示,假設某個IO口有個10KΩ的上拉電阻,根據歐姆定律,此引腳就會消耗3.3V/10K=0.33mA的電流,假如有四、五個這樣的IO口,那么幾個毫安的電流就這樣貼進去了,太可惜了。
所以在進入低功耗之前,請逐個檢查IO的狀態(tài):
如果該IO口帶上拉,請設置為高電平輸出或者高阻態(tài)輸入;
如果該IO口帶下拉,請設置為低電平輸出或者高阻態(tài)輸入;
4、睦鄰友好合作——注意IO與外設IC的統(tǒng)籌
IO口的上下拉電阻消耗電流這一因素相抵比較明顯,下面咱們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,而與此IO相連的IC引腳偏偏是自帶下拉的,那么無論這個引腳處于什么樣的電平輸出,都不可避免的會產生一定的電流消耗。所以凡是遇到這一類的情況,首先需要閱讀外設IC的手冊,確定好此引腳的狀態(tài),做到心中有數(shù);然后再控制MCU睡眠前,設置好MCU的IO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。
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,什么原因呢?是因為在測試功耗的時候MCU還連著調試器呢!這時候大部分電流就會被調試器給擄走,平白無故的讓我們產生極度郁悶的心情。所以在測試低功耗的時候,一定不要連接著調試器,更不要邊調試邊測電流。
這5點,便是我們在進行MCU設計或者進行MCU測試的時候需要關注的因素。大家對這5點注意事項還是要上心的哦,不然測量出來的結果將不太具備可參考的價值。
以上便是此次小編帶來的“功耗”相關內容,通過本文,希望大家對MCU低功耗設計注意事項具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!





