低功耗操作仍然是每個(gè)行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。隨著睡眠模式的加入，電源管理突然從單純的硬件問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)榍度胧介_(kāi)發(fā)人員必須考慮的問(wèn)題。
電源模式最簡(jiǎn)單的應(yīng)用是，當(dāng)系統(tǒng)空閑時(shí)，你將其置于睡眠狀態(tài)。然而，今天的MCU提供多種低功耗模式，使低功耗設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。現(xiàn)在，開(kāi)發(fā)人員需要考慮多核的復(fù)雜獨(dú)立性、高頻信號(hào)處理以及如何可靠地滿足系統(tǒng)的所有實(shí)時(shí)截止日期。
休眠模式
休眠模式將系統(tǒng)置于最低功耗狀態(tài)。Hibernate是一個(gè)承諾，因?yàn)槟悴荒芎?jiǎn)單地恢復(fù)執(zhí)行；系統(tǒng)需要重置。當(dāng)你需要一點(diǎn)智能來(lái)喚醒系統(tǒng)的時(shí)候，休眠在很長(zhǎng)的睡眠期間是有用的。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)/開(kāi)機(jī)功能或操作低頻傳感器非常有用。
休眠模式還支持保留RAM來(lái)保存有限的狀態(tài)信息。例如，在嵌入式開(kāi)發(fā)中，你可以存儲(chǔ)以前的傳感器讀數(shù)。當(dāng)你重置系統(tǒng)時(shí)，它會(huì)檢查傳感器并將當(dāng)前值與先前值進(jìn)行比較。如果它們?cè)陂撝捣秶鷥?nèi)，則沒(méi)有要觸發(fā)的事件，系統(tǒng)返回休眠模式，實(shí)現(xiàn)最大功效。
僅僅因?yàn)槟阍O(shè)法讓CPU進(jìn)入正確的低功耗模式并不意味著你在高效地運(yùn)行。在深度睡眠和休眠模式下，I/O引腳的泄漏可能是功耗的主要因素?？紤]一個(gè)用來(lái)偏置電阻的引腳。除了確保使用盡可能高的電阻之外，引腳還需要保持適當(dāng)?shù)母唠娖交虻碗娖剑宰畲笙薅鹊亟档凸?/span>(即泄漏)。
休眠模式保持I/O引腳的配置，以便你可以將所有引腳保持在最低功耗狀態(tài)。例如，將電阻直接連接到電源是一種常見(jiàn)的做法。在嵌入式開(kāi)發(fā)中，如果改為將電阻連接到GPIO，而不是電阻不斷消耗功率，現(xiàn)在可以打開(kāi)和關(guān)閉電阻。如果你沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)，你可能會(huì)假設(shè)當(dāng)一個(gè)引腳實(shí)際消耗1毫安時(shí)，系統(tǒng)以低7μa的電流運(yùn)行。準(zhǔn)確地說(shuō)，這是效率的143倍，10年的運(yùn)行壽命縮短到25天。
影響低功耗工作的另外兩個(gè)主要因素是降低內(nèi)核電壓和選擇調(diào)節(jié)器。例如，PSoC 6可以為其內(nèi)核提供1.1 V或0.9 V的電壓，你無(wú)法以0.9V的速度為內(nèi)核計(jì)時(shí)，但如果你只是檢查溫度傳感器，50 MHz的處理速度仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出你的需要。
調(diào)節(jié)器選擇——集成LDO或高效開(kāi)關(guān)模式降壓轉(zhuǎn)換器——允許你以功效換取成本。使用降壓轉(zhuǎn)換器可以獲得90%的效率，但代價(jià)是需要一個(gè)外部電感。
隨著芯片制造商不斷改進(jìn)低功耗操作，我們的嵌入式系統(tǒng)將能夠以更少的成本實(shí)現(xiàn)更多功能。請(qǐng)記住，在嵌入式開(kāi)發(fā)中，有了更多的選項(xiàng)，就有更多的方法可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)實(shí)際工作的簡(jiǎn)單誤解來(lái)消除所有優(yōu)化系統(tǒng)的辛苦工作。
