低功耗嵌入式系統(tǒng)的設計考量：設計實例及功耗性能權(quán)衡
發(fā)送器：
該模塊發(fā)送鎖定狀態(tài)至接收端，等待響應，以使用新狀態(tài)更新閃存。
在整個系統(tǒng)未使用時，它會保持在“關(guān)斷”狀態(tài)。當用戶按下發(fā)送器上的開關(guān)時，整個系統(tǒng)的電源就會打開。系統(tǒng)初始化后，PSoC 4會讀取自己的閃存行，獲得當前的鎖定狀態(tài)，然后用該鎖定狀態(tài)更新該段LCD。接下來2秒鐘后，CPU會配置看門狗定時器，喚醒系統(tǒng)，然后再進入深度睡眠低功耗模式。
2秒鐘的深度睡眠時間可用來為最終用戶提供兩種特性：
1. 濾除用戶誤按按鈕操作。
如果用戶在系統(tǒng)喚醒前釋放開關(guān)（2秒鐘），系統(tǒng)會在不改變當前狀態(tài)的情況下返回低功耗模式。這種延遲可用作一種特性，允許用戶在不觸發(fā)狀態(tài)的情況下檢查當前狀態(tài)。為此，用戶可以短暫地按下開關(guān)，在屏幕上出現(xiàn)之前狀態(tài)后將其釋放。
賽普拉斯提供經(jīng)預先測試、生產(chǎn)就緒的易用型應用編程接口（API）來簡化對PSoC的編程。但在調(diào)用API時，需要多個時鐘周期在協(xié)議棧中存儲當前狀態(tài)，隨后執(zhí)行API，最后再退出API。如果要降低功耗，每一個時鐘轉(zhuǎn)換都得考慮。要減少時鐘轉(zhuǎn)換數(shù)量，需要直接寫入寄存器，而不是調(diào)用API來完成。此外，賽普拉斯還可為您提供簡單易使的宏命令，以完成寄存器寫入。
SPI_TX_FIFO_WR_REG = WRITE | RX_ADDR_P0；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = 0x12；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = 0x34；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = 0x56；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = 0x78；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = 0x9A；
WFI；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = ACTIVATE；
SPI_TX_FIFO_WR_REG = 0x73；
WFI；
在該代碼中，沒有使用隨PSoC創(chuàng)建器提供的“SPI_SpiUartWriteTxData”，直接更新SCB FIFO發(fā)送數(shù)據(jù)。在加載具有所需值的FIFO后，調(diào)用“WFI”裝配函數(shù)使PSoC 4進入睡眠模式。當SPI發(fā)送完FIFO中存儲的全部數(shù)據(jù)后，它可生成一個中斷來喚醒PSoC 4，并重復這個過程。
與LCD顯示屏相似，PSoC創(chuàng)建器提供用于簡化編程的API。要優(yōu)化系統(tǒng)實現(xiàn)低功耗，這些API可采用所需的寄存器寫入代替。使用這些寄存器寫入可減少系統(tǒng)周期數(shù)，從而可降低功耗：
CY_SET_REG32(CYREG_LCD_DATA02, 0x10000000)；
CY_SET_REG32(CYREG_LCD_DATA03, 0x10000011)；
電池使用壽命：
因為我們知道Q = CV…(i)
這里C = 2200 x 10-6 F x 4 = 8800 x 10-6,V = 3 V
Q = 8800 x 10-6 x 3 = 26.4 mC
發(fā)送器可從全部充滿電的大容量電容器發(fā)送回顯信息50次。系統(tǒng)在電壓達到1.65V時開始工作。因此系統(tǒng)使用的電荷量為：
Qused = 8800 x 10-6 x (3 – 1.65) = 11.88 mC…(ii)
Qper ping = Qused／發(fā)送回顯信息的次數(shù)= 11.88 mC / 50 = 236 μC …(iii)
標準鈕扣電池的額定容量為200mAHr。
由于我們知道Q = I x t
因此Qbatt = 200 x 10-3 x 1Hr = 200 x 10-3 x 3600s = 720 C
由于存在各種物理限制，因此我們永遠也無法完全使用電池的能量。假如我們能夠使用電池所存儲總能量的50%。
那么Qbatt-available = 720 x 0.5 = 360 C
電池能夠支持的發(fā)送回顯信息次數(shù)為 = Qbatt-available / Qper ping = 360 / (236 x 10-6) = 1.525 x 106
假如每天發(fā)送20次回顯信息，電池使用壽命就為= 1.525 x 106 / 20
= 76.2 x 103天
= 76.2 x 103 / 365年
= 208年（不可能）
整個系統(tǒng)的實際有效電池使用時間由電池的存儲壽命決定，而非系統(tǒng)本身的功耗。
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