单片机低功耗之见解

目前单片机的种类很多，大多数都是针对某一类特定应用而设计的，合适的单片机系统选择与设计是节点微功耗设计的关键。单片机的微功耗设计可从下列几个因素考虑。


（ 1 ） 尽量选择集成度高的单片机。随着微电子技术的发展，单片机的集成度越来越高，实现了真正意义上的单片化。很多单片机都集成了大量的外围功能模块，如 ADC 、 DAC 、程序存储器、定时器、串行接口（ RS232 、 SPI 、 I2C 等）等。选择这样的器件，可有效加快开发进度、降低系统成本、减小体积、提高可靠性和抗干扰能力，同时 SOC 技术进一步降低了器件接口间的功耗。




（ 2 ） 考虑到有些场合单片机的工作特点，选择单片机不光要关注工作电流，更应该关注单片机休眠时的静态电流。单片机丰富的低功耗模式和极低的静态电流，在满足特定应用功能的同时，有效降低系统的功耗。




（ 3 ） 在满足应用要求的前提下，选择配较低的单片机，较小的RAM/ROM 、较低的 ADC 分辨率、较低的 ADC 速率，较少的 IO 管脚都可以降低单片机的整体功耗。当然了，这个得能满足你产品需求的前提下




（ 4 ） 对于一个数字系统而言，其功耗大致满足公式： P=CV2f 。其中 C 为系统的负载电容， V 为电源电压， f 为系统工作频率 [2] 。功耗与电源电压的平方成正比，因此电源电压对系统的功耗影响最大，其次是工作频率，再次就是负载电容。负载电容对设计人员而言，一般是不可控的，因此设计一个低功耗系统，在不影响系统性能的前提下，尽可能地降低电源的电压和工作频率。




（ 5 ） 对于大多数低功耗单片机来说，工作频率越低，意味着消耗的电流也越小，但是不能认为频率越低，系统整体功耗越小，因为工作频率降低，意味着需要更长的处理时间，其他外围电路消耗的电能就越多。目前有很多单片机都允许有两个或者两个以上的时钟源，低频时钟作为如 UART 、定时器等外围功能器件的时钟源，高频时钟作为系统的主时钟。在不需要高速运行的场合下，低频时钟也可以作为系统主时钟使用。




（ 6 ） 对于需要在工作状态与空闲状态之间频繁切换的应用，在考虑单片机本身低功耗的同时，应该考虑切换时间和切换电流。