gzyueqian
13352868059

嵌入式开发:嵌入式软件——最大限度地利用低功耗模式

更新时间: 2023-02-03 09:29:44来源: 粤嵌教育浏览量:5901


低功耗操作仍然是每个行业应用的关键驱动因素。随着睡眠模式的加入,电源管理突然从单纯的硬件问题转变为嵌入式开发人员必须考虑的问题。

 

电源模式最简单的应用是,当系统空闲时,你将其置于睡眠状态。然而,今天的MCU提供多种低功耗模式,使低功耗设计更加复杂。现在,开发人员需要考虑多核的复杂独立性、高频信号处理以及如何可靠地满足系统的所有实时截止日期。

 

休眠模式

休眠模式将系统置于最低功耗状态。Hibernate是一个承诺,因为你不能简单地恢复执行;系统需要重置。当你需要一点智能来唤醒系统的时候,休眠在很长的睡眠期间是有用的。这对于实现关机/开机功能或操作低频传感器非常有用。

 

休眠模式还支持保留RAM来保存有限的状态信息。例如,在嵌入式开发中,你可以存储以前的传感器读数。当重置系统时,它会检查传感器并将当前值与先前值进行比较。如果它们在阈值范围内,则没有要触发的事件,系统返回休眠模式实现最大功效。

 

仅仅因为你设法让CPU进入正确的低功耗模式并不意味着你在高效地运行。在深度睡眠和休眠模式下,I/O引脚的泄漏可能是功耗的主要因素。考虑一个用来偏置电阻的引脚。除了确保使用尽可能高的电阻之外,引脚还需要保持适当的高电平或低电平,以最大限度地降低功耗(即泄漏)




休眠模式保持I/O引脚的配置,以便可以将所有引脚保持在最低功耗状态。例如,将电阻直接连接到电源是一种常见的做法。在嵌入式开发中,如果改为将电阻连接到GPIO,而不是电阻不断消耗功率,现在可以打开和关闭电阻。如果你没有意识到这一点,你可能会假设当一个引脚实际消耗1毫安时,系统以低7µa的电流运行。准确地说,这是效率的143倍,10年的运行寿命缩短到25天。

 

影响低功耗工作的另外两个主要因素是降低内核电压和选择调节器。例如,PSoC 6可以为其内核提供1.1 V0.9 V的电压,你无法以0.9V的速度为内核计时,但如果你只是检查温度传感器,50 MHz的处理速度仍然远远超出你的需要。

 

调节器选择——集成LDO或高效开关模式降压转换器——允许以功效换取成本。使用降压转换器可以获得90%的效率,但代价是需要一个外部电感

 

随着芯片制造商不断改进低功耗操作,我们的嵌入式系统将能够以更少的成本实现更多功能。请记住,在嵌入式开发中,有了更多的选项,就有更多的方法可以通过对系统实际工作的简单误解来消除所有优化系统的辛苦工作。


免费预约试听课