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什么是低功耗单片机?如何降低单片机功耗?

更新时间: 2020-07-28
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现在,每个单片机厂家都说自己的产品都是低功耗单片机,也有“超低功耗”单片机。那么,真的如单片机厂家说的低功耗吗?英锐恩单片机开发工程师表示,不同的单片机在不同的应用中会表现出不同的功耗特性。因此,在选择低功耗单片机时,有几个方面需要注意。

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一、低电压与时钟频率

想要降低单片机能耗,减少单片机在活动模式下运行时消耗的功率是一个好的方法。如果应用程序使单片机大部分时间处于活动状态,则这一点尤其重要。为此,选择的单片机应使其以尽可能在低的时钟速度运行,然后根据所选时钟频率以尽可能低的电压运行它们。如果单片机可以编程时钟速率,应编写好程序,厘清所有操作模式下的负载,并以每种模式下可能的最低速率运行单片机。

二、小的内存

与普遍的看法相反,单片机的内存消耗电量,尤其是在时钟频率更高的单片机中,它的功耗更高。简单来说,所选单片机中的内存越大,消耗的功率就越多。因此,如果要保持尽可能低的功耗,内存足够即可,没必要很大。

三、代码简洁明了

在单片机开发时,代码要精简,以使单片机在运行时花费的时间更少。另外,32位单片机内核比8位单片机或16位单片机更有效地处理数据,因为它们可以在一个时钟周期内对大型数据块进行操作。而且,32位单片机很可能将采用更先进的半导体工艺技术制造,并且这些技术如果使用得当,将有望降低运行功耗。

四、快速唤醒

选择能够在睡眠模式唤醒并开始快速执行代码的单片机。当单片机未执行任何有用的操作但仍在消耗功率时,睡眠模式与活动模式之间的过渡时间就是死区时间。在这段时间里,单片机消耗的电流要比睡眠模式下消耗的电流大得多,简单来说,这就是在浪费电量。某些单片机的唤醒速度不是很快,因此它们在唤醒时浪费了不可忽略的电量。如果设计的电子产品经常使单片机处于睡眠和唤醒模式时,这一点非常重要。

五、充分利用睡眠模式

许多具有极低功耗和能耗要求的单片机程序,它往往会使单片机的大部分时间处于休眠状态,以节省电池电量。但是,某些单片机具有多种睡眠模式和深度睡眠模式。这些模式之间的差异通常涉及打开电源的功能单元的数量。例如,轻睡眠模式可以使单片机外围单片机(例如UART)和中断控制器保持唤醒状态,并且当发生中断时,单片机将进入活动状态。深度睡眠模式可能需要复位才能使单片机退出睡眠模式。对于打算用于特定应用的睡眠模式,选择的单片机应具有极低的电流消耗。

根据上述几点,我们可以基本可以确定,“低功耗单片机”并不只由单片机决定,而是多个因素共同决定的。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的有关低功耗单片机的知识。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、16位单片机、32位单片机、运放芯片和模拟开关。