為低功耗應(yīng)用選擇正確的 µC 外圍器件

許多低功耗應(yīng)用通過 UART 將 µ;C 連接到 RS-485 傳感器網(wǎng)絡(luò)。支持尋址和多處理器（9 位）模式的 UART 非常適合于這種網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)?shù)?9 位為 1（代表是一個地址）時,這些 UART 會生成一個 ISR,讓處理器能夠在其它傳感器通過系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時保持休眠狀態(tài)。某些 µ;C 會更進一步,在 UART 中加入地址匹配,僅在第 9 位是 1 且地址與在剩余 8 位中收到的數(shù)據(jù)匹配時才喚醒系統(tǒng)。
模擬器件

模擬器件模擬器件是最早的操作器件。模擬器件已經(jīng)發(fā)展數(shù)十年,它是穩(wěn)定電源、為高速晶體電路提供過濾和穩(wěn)定性的必要器件,對監(jiān)控來自自然界的輸入信號也必不可少。

模擬器件模擬器件是最早的操作器件。模擬器件已經(jīng)發(fā)展數(shù)十年,它是穩(wěn)定電源、為高速晶體電路提供過濾和穩(wěn)定性的必要器件,對監(jiān)控來自自然界的輸入信號也必不可少。

在待機模式下,模擬器件實際上不消耗功率。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC) 斷電快,在待機模式下,甚至可以被視為一種低功耗應(yīng)用。

一旦加電,缺點即暴露無遺。一般來說,模擬器件在工作時需要的電流很大。例如,ADC 工作時需要的電流達數(shù)百微安。另外,模擬器件（例如內(nèi)部基準(zhǔn)時鐘）會使啟動時間增加幾毫秒,因為穩(wěn)定模擬器件需要相對較大的外部電容。另一種經(jīng)常被集成的器件－集成溫度傳感器－通常是隨溫度改變的二極管電路,也需要相當(dāng)大的電流。

在低功耗應(yīng)用中有幾個需要考慮的標(biāo)準(zhǔn)。如果 ADC 有內(nèi)部振蕩器,就沒有必要對其它系統(tǒng)振蕩器加電來進行轉(zhuǎn)換。在這種情況下,處理器保持斷電狀態(tài),只有轉(zhuǎn)換完成時起,才需要開始工作。像 CPU 一樣,我們可以通過縮短執(zhí)行時間來降低功耗。ADC 轉(zhuǎn)換的速度越快,器件進入待機模式的速度越快。對于內(nèi)部基準(zhǔn)時鐘也是這樣?；鶞?zhǔn)時鐘啟動和穩(wěn)定得越快,轉(zhuǎn)換完成和模擬系統(tǒng)斷電的速度也越快。如果只是偶爾使用 ADC,某些處理器允許采樣時鐘斷電,讓跟蹤電路保持加電。這樣 ADC 就能夠進入較淺的休眠模式。這種功能的負面影響是,在進行轉(zhuǎn)換前,需要花較長時間來讓采樣和保持電路達到穩(wěn)定。

轉(zhuǎn)換完成之后,有幾個 µ;C 集成了直接內(nèi)存訪問 (DMA) 或先入先出 (FIFO) 緩沖存儲器,能夠?qū)⒍鄠€轉(zhuǎn)換存儲在RAM 中,而無需喚醒處理器。在一定數(shù)量的轉(zhuǎn)換到達之前,處理器會保持待機狀態(tài),而不是在每個轉(zhuǎn)換后喚醒處理器來將數(shù)據(jù)移入 RAM,這樣就可以降低功耗。

許多低功耗 µC 內(nèi)置內(nèi)部模擬比較器,可以執(zhí)行簡單的模擬任務(wù)。有些制造商的比較器允許編程,可以通過延長響應(yīng)時間降低功耗。
起始點

總之,µC 外圍設(shè)備的選擇是由終端應(yīng)用最終決定的,因此我們應(yīng)從全面評估系統(tǒng)功能及其功率要求著手。許多處理器制造商宣稱其器件具備低功耗工作能力,但是不同的應(yīng)用對“低功耗”一詞有不同的定義。是需要大量集成的速度更高的處理器,還是需要具有極深度睡眠模式的速度更低的處理器,更多地取決于內(nèi)嵌系統(tǒng)的要求,而不是內(nèi)嵌處理器所謂的“低功耗”工作能力。