NUC1xx微控制器(MCU)的省電方式

新唐科技的NUC1xx包含NUC101、NUC100、NUC120、NUC130和NUC140，是以ARM Cortex-M0為核心的32位微控制器(MCU)，經(jīng)由不同時鐘的設(shè)定，最高可以達(dá)到50MHz的運(yùn)作頻率。然而在一般簡單控制或系統(tǒng)負(fù)載較低時，CPU并不需要執(zhí)行在最高的運(yùn)行時鐘下即可應(yīng)付所需要的計(jì)算量。這時候，便可以利用系統(tǒng)時鐘的控制來降低時鐘，以達(dá)到省電的目的。

　　另一種情況是CPU因?yàn)榈却乱粋€工作或只需要久久工作一次時，就可以先將CPU進(jìn)入Idle或Power Down模式，等到一定的時間之后或是有特定的事件發(fā)生時，才被喚醒過來進(jìn)行相關(guān)事件的處理。同時，如果系統(tǒng)內(nèi)沒有用到的系統(tǒng)模塊，也可以將其關(guān)閉以節(jié)省不必要的耗電。本文介紹各種不同的省電方法的原理，并提供相關(guān)的范例說明。

　　開關(guān)系統(tǒng)模塊

　　在新唐科技NUC1xx中，為了省電的需求，當(dāng)某個系統(tǒng)模塊不使用時，可以將其輸入時鐘關(guān)閉，使其進(jìn)入關(guān)閉的模式，依此來達(dá)到省電的效果。在NUC1xx中，幾乎所有的系統(tǒng)模塊都可以各別被關(guān)閉，這些模塊包括：Watch Dog Timer、RTC、Timer03、I2C01、SPI03、UART02、PWM07、CAN、USB、ADC、ACMP、PS2、PDMA、 Flash ISP。不過，并非每顆芯片都包含了所有模塊功能，例如CAN模塊只在NUC130和NUC140才有此功能，詳細(xì)說明請參考各芯片的相關(guān)文件?！　「髂K的相關(guān)耗電如表1所示。

　　新唐科技NUC1xx藉由關(guān)閉各模塊時鐘的方式來達(dá)到關(guān)閉各模塊的目的，所以要關(guān)閉模塊就必須設(shè)定相關(guān)的時鐘控制緩存器。NUX1xx提供AHBCLK Register與APBCLK Register，來控制上文所列出各模塊的開關(guān)。

　　系統(tǒng)時鐘設(shè)定

　　新唐科技NUC1xx本身的耗電量和它的運(yùn)行時鐘有很大關(guān)系。如果運(yùn)行的時鐘高，則耗電高，反之則比較省電，但同時CPU就可能無法負(fù)荷大量的運(yùn)算。因此，如果要同時兼顧大量運(yùn)算跟省電，就必須能夠根據(jù)實(shí)際上的需求來調(diào)整CPU的工作時鐘，以求達(dá)到最佳的運(yùn)作效率。

　　NUC1xx內(nèi)建了PLL，能使用外部12MHz的晶振或是內(nèi)部22M振蕩器產(chǎn)生系統(tǒng)所需的時鐘，由PLL所產(chǎn)生的時鐘再經(jīng)過適當(dāng)除頻，即可作為CPU的工作頻率。另外NUC1xx也提供經(jīng)由外部32KHz的晶振或是內(nèi)部10KHz 振蕩器直接供給作為CPU工作頻率的方式。因此，NUC1xx對于工作時鐘的設(shè)定，提供了很大的靈活性。