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開發低功耗應用

華仔的編程隨筆 ? 來源:華仔的編程隨筆 ? 作者:華仔的編程隨筆 ? 2023-06-03 12:43 ? 次閱讀

一般來說,在降低功耗方面有很多很需要考慮的方面。

降低動態功耗

  • 選擇合適的微控制器,工程的基本系統和存儲器大小需求確定以后,選擇微控制器的存儲器和外設足夠好,不要大太多。
  • 處理器支行在合適的時鐘頻率,多數應用并不需要很高的時鐘頻率,如果處理器的時鐘較高,則可能會由于Flash存儲訪問需要較長時間,而需要等待狀態,因此也降低了能耗效率。
  • 選擇正確的時鐘源,許多低功耗微控制器提供了包括內部時鐘在內的多個時鐘源。根據應用的不同需求,有些時鐘源的效果可能會比其他的更好,至于哪個最合適則是沒有宏達定方法可循的,每個應用微控制器的情況都是不同的。
  • 如果外設沒有使用就不要使能,有些微控制器的每個外設的時鐘信號都能被關閉,有時甚至可以關掉某些外設的電源以降低功耗。
  • 其他時鐘系統特性,有些微控制器為系統的不同部分提供了各種分頻器,可以利用這些分頻器降低功耗,例如在處理需要不高時降低處理器速度。
  • 良好的供電設計,好的供設計可以為應用提供最佳的電壓。

降低活躍周期

  • 在處理器空閑時,可以利用休眠模式降低功耗,即使只休眠一小段時間。
  • 應用代碼可以進行速度優化以降低活躍周期,有時可能會增加代體積(例如將C編譯選項設置為速度優化),但只要Flash存儲器中還有空間,就值得去做這個優化。
  • 中斷驅動的應用可以利用退出時休眠等特性降低活躍周期。

休眠期間降低功耗

  • 選擇正確的低功耗特性,一個低功耗微控制器可能會支持多種低功耗休眠模式,使用正確的休眠模式可能會明顯降低功耗。

  • 休眠期間關掉不需要的外設和時鐘信號,這樣可以降低功耗,但是在退出休眠模式時,系統恢復所需要的時間可能也會隨之增加。

  • 有些微控制器在休眠期間甚至可以關掉微控制器內某些部分的供電,例如Flash存儲器和晶振等,不過隨后喚醒系統通常需要較長的時間。

    多數微控制器供應商會提供自己微控制器低功耗性的代碼庫和實例,這些例子可以降低應用開的難度。

    開發低功耗應用的第一步為熟悉自己使用的微控制器設備,在編寫休眠模式相關代碼時需要考慮的幾個方面包括:

  • 確定要使用的休眠模式;

  • 確定要保持打開的時鐘信號;

  • 確定晶體振蕩器等一些時鐘回路能否關閉;

  • 確定是否需要切換時鐘源。

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