功耗設計不合格?設計的產(chǎn)品功耗太高了?不符合低功耗的要求?沒事沒事，這篇文章中，小編將對MCU設計時的低功耗的5點注意要點予以介紹。如果你正在頭疼低功耗設計如何實現(xiàn)或者你對本文內(nèi)容具有興趣，不妨從本文中汲取一點靈感哦。
微控制單元(Microcontroller Unit;MCU) ，又稱單片微型計算機(Single Chip Microcomputer )或者單片機，是把中央處理器(Central Process Unit;CPU)的頻率與規(guī)格做適當縮減，并將內(nèi)存(memory)、計數(shù)器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。
MCU功耗明明應該只有176nA，可是測出來的硬是達到了700mA!簡直是不能忍啊，想死的心都有了。
平常我們在使用MCU低功耗時經(jīng)常會出現(xiàn)實際功耗比理論功耗偏差較大，如在某些低到微安級的功耗模式，而我們設計的低功耗怎么測都是毫安級的，電流竟然能夠高出理論幾百到上千倍，遇到這種情況千萬不要怕，只要認真你就贏了。
下面列出在設計低功耗時需要注意的五點。
1、掐斷外設命脈——關閉外設時鐘
先說最直觀的，也是我們都比較注意的方面，就是關閉MCU的外設時鐘。對于現(xiàn)在大多數(shù)的MCU，其外設模塊都對應著一個時鐘開關，只要打開這個外設時鐘，就可以正常使用該外設了，當然，該外設也就會產(chǎn)生相應的功耗;反之，如果想要讓這個外設不產(chǎn)生功耗，一般只需要關閉該外設時鐘即可。
2、讓工作節(jié)奏慢下來——時鐘不要倍頻
除了外設模塊功耗消耗之外，還有一個功耗大戶，那就是PLL和FLL模塊。PLL和FLL主要是用來對原始的時鐘信號進行倍頻操作，從而提高系統(tǒng)得整體時鐘，相應的其功耗也會被提上去。所以在進入低功耗前，需要切換時鐘模式，旁路掉PLL和FLL模塊，等到MCU喚醒之后再把時鐘切換回去。
3、圍堵涓涓細流——注意IO口的電平狀態(tài)
如果認為只要關閉外設時鐘就能夠保證外設不在耗電，那你就真的太年輕了。如果IO口沒有做好處理的話，它就會在暗地里偷走功耗，而你卻渾然不知。具體原因是這樣的，一般IO內(nèi)部或者外部都會有上下拉電阻，舉個例子如下圖所示，假設某個IO口有個10KΩ的上拉電阻，根據(jù)歐姆定律，此引腳就會消耗3.3V/10K=0.33mA的電流，假如有四、五個這樣的IO口，那么幾個毫安的電流就這樣貼進去了，太可惜了。
所以在進入低功耗之前，請逐個檢查IO的狀態(tài)：
如果該IO口帶上拉，請設置為高電平輸出或者高阻態(tài)輸入;
如果該IO口帶下拉，請設置為低電平輸出或者高阻態(tài)輸入;
4、睦鄰友好合作——注意IO與外設IC的統(tǒng)籌
IO口的上下拉電阻消耗電流這一因素相抵比較明顯，下面咱們來說一個不明顯的因素：IO口與外部IC相連時的電流消耗。假如某個IO口自帶上拉，而與此IO相連的IC引腳偏偏是自帶下拉的，那么無論這個引腳處于什么樣的電平輸出，都不可避免的會產(chǎn)生一定的電流消耗。所以凡是遇到這一類的情況，首先需要閱讀外設IC的手冊，確定好此引腳的狀態(tài)，做到心中有數(shù);然后再控制MCU睡眠前，設置好MCU的IO的上下拉模式及輸入輸出狀態(tài)，要保證一絲兒電流都不要被它消耗掉。
5、斷開調試器連接——不要被假象所迷惑
還有一類比較奇特，檢測出來的電流消耗很大，可實際結果是自己杞人憂天，什么原因呢?是因為在測試功耗的時候MCU還連著調試器呢!這時候大部分電流就會被調試器給擄走，平白無故的讓我們產(chǎn)生極度郁悶的心情。所以在測試低功耗的時候，一定不要連接著調試器，更不要邊調試邊測電流。
以上便是此次小編帶來的“功耗”相關內(nèi)容，通過本文，希望大家對MCU低功耗設計時需要注意的5點注意事項具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!
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