想学习低功耗设计吗？让我们看一下MCU低功耗设计实例

在可比性能的条件下，低功耗产品通常更受欢迎。

但是，低功率产品的价格往往会更高一些。

在上一篇文章中，编辑介绍了功耗和其他知识的组成。

为了增进大家对功耗的理解，本文将介绍MCU功耗的原因，并分析如何实现MCU的低功耗设计。

如果您对电源相关的内容感兴趣，不妨继续阅读。

1. MCU的能耗因素现代MCU通常采用CMOS技术，能耗主要包括两个方面：静态能耗主要是晶体管消耗的能量。

动态消耗公式＝ C＆amp; TImes； V2＆amp; amp; TImes； f，其中C是CMOS的负载电容，V是电源电压，f是时钟频率；总功耗是静态功耗和动态功耗的总和，即：IDD = f＆amp; TImes； IDynamicRun [uA / MHz] + IStaTIc [uA]。

因此，功耗取决于：MCU芯片尺寸或晶体管数量； MCU电源电压的降低可以将功耗降低平方级；时钟频率可以降低时钟频率以满足应用需求；启用了外围设备数量。

设置越多，能耗就越大；合理选择运行模式可以大大节省能源，例如，它在短时间内全速工作后进入睡眠模式。

2.节能方法1.关闭不需要使用的外围设备； 2.所有未使用的引脚必须连接到一定的逻辑电平； 3.当必须使外围设备保持活动状态时，请使用等待模式以获取低功耗。

4.使用适当的VDD值；否则，请使用VDD。

5.尽可能使用低功耗工作模式； 6.如果无法使用低功率模式，则将主频率降低到适合应用的最小值； 7.如果可能，请使用动态控制I / O引脚的上拉功能。

3.支持低功耗的低功耗模式MCU通常具有几种工作模式。

以ST的STM8L为例，它支持5种低功率模式：等待，低功率运行，低功率等待，主动停止和停止。

表1总结了每种模式的进入方法，节能水平和外围工作要求：表1 STM8L低功耗工作模式上述低功耗工作模式对开发人员（尤其是刚接触新开发人员的开发人员）来说要多一些到STM8L处理器。

我们需要一般准则。

表2是从实践经验得出的。

表2选择合理的STM8L节能模式IV。

鲜为人知的技术1.使用等待替换查询方法以达到节能目的。

常见的查询方法如下。

这时，CPU无所事事，并且白白消耗了功率。

ADC_CR1 = ADC_START; / *开始转换* / while（！（ADC_SR＆amp; ADC_SR_EOC））; / *等待EOC位置* /您可以使用等待事件以节省电量。

首先将ADC配置为事件源并启用相应的中断：WFE_CR2 = ADC_COMP_EV; / *使ADC成为事件的源* / ADC_CR1 = ADC_EOCIE; / *启用中断以结束转换* /当ADC转换完成时，唤醒等待的CPU：ADC_CR1 = ADC_START; / *开始转换* / _ asm（“ wfe”）; / *进入等待模式，直到被ADC_EOCIE * / 2唤醒。

在没有上下文切换的中断模式应用程序设计中，如果所有中断事件均由ISR完成，则可以通过将CFG_GCR寄存器中的AL位设置为1来节省功耗：避免保存/恢复上下文，而无需运行主程序（返回进入WFI模式），如下图1所示。

图1在没有上下文切换的情况下，WFI模式下的中断。

通过将AL位置设置为1来节省功率的方法也可以在HALT模式下使用。

原理如图2所示。

图2 HALT模式下的中断不需要上下文切换3.动态设置I / O端口的上拉功能许多应用程序要求将按键用作人机界面，并且按键通常连接到I / O。

如果未激活该按钮，则将I / O端口设置为内部上拉以获得一定的逻辑电平。

一旦按下按钮，则I / O端口接地时会产生40〜70uA的额外电流，这对于电池供电的低功耗而言非常重要。

可以动态控制I / O端口的上拉以达到节能的目的：一旦按下按钮，中断服务程序将禁止I / O端口的上拉功能；然后定期执行该软件-首先启用上拉功能，然后检查I / O端口状态，如果仍然按下该按钮，则再次禁用上拉功能，否则，将I / O的上拉功能禁用O端口已启用。

整个逻辑如下图3所示：图3动态设置上拉电阻