单片机规划中许多外围硬件集成到CPU芯片中，可是却无形中增大了硬件冗余，加大了功耗。本文首要针对单片机低功耗低电压规划技能以及相应的留意事项。
1 单片机的低功耗规划技能
1.1 高集成度的彻底单片化规划
将许多外围硬件集成到了CPU芯片中，增大硬件冗余。内部以低功耗、低电压的准则规划，这给单片机的低功耗规划供给了很强的支撑。
1.2 内部电路可挑选性作业
经过特别功用寄存器挑选运用不同的功用电路，即依托软件挑选其间不同的硬件;关于不运用的功用使其停止作业，以削减无效功耗。
1.3 宽电源电压规模
先进的单片机芯片工艺特别决议了单片机在很宽的电源电压规模内部能正常作业。例如，NEC公司的 78K0和78K0S系列的单片机，能够在 1.8V～5.5V电源电压规模内正常作业。单片机供电电压规模的放宽，能够进一步拓展单片机的使用领域，尤其是便携式或掌上型仪器或设备，能够放心肠运用电池作为电源，而不用关怀电进程电压曲线是否平衡、是否会影响单片机正常作业，更不用因电池供电而专门添加稳压电路，然后可削减大约1/3的功率耗费。
1.4 具有高速和低速两套时钟
体系运转频率越高，电源功耗就会相应增大。为更好地下降功耗，内部集成了两套独立的时钟体系，高速的主时钟和32.768kHz的副时钟。也可在满意功用需求的情况下按必定份额下降CPU主时钟频率，以下降电源功耗。在不需求高速运转的情况下，可选用副时钟低速运转，进一步下降功耗。经过软件对特别功用寄存器赋值可改动CPU的时钟频率，或进行主时钟和副时钟切换。
1.5 在线改动CPU的作业频率
可根据CPU处理使命的不同，在外部振荡器不变的情况下，经进程序改动处理器时钟操控寄存器PCC的值，在线改动CPU的频率。CPU在几种不同频率下作业的电源功耗比较如图1所示。
1.6 后备功用
后备功用是为了进一步下降体系功耗。CPU用主时钟时有HALT(待机)形式和STOP(休眠)形式，用副体系时钟时有副时钟运转形式和HALT形式。如表1所示。
1.7 内部挂钟守时器
NCE 单片机内部供给了时钟守时器，每隔0.5s发生一次中止。在体系处于休眠状况时，仍可守时被唤醒。关于单片机只须间歇作业、但又需求实时计时功用的使用场合，供给了十分有用的节能办法。CPU在不作业时可进入STOP形式或HALT形式，进入低功耗的后备功用状况。当时钟中止到来时，CPU回到正常作业状况，进入时钟中止处理程序做时钟更新处理，然后再进入后备功用状况。
2 单片机使用体系中的低功耗规划首要留意的问题
(1)体系中单片机以外的其它电路器材尽可能选用静态功耗低的器材，如选用CMOS电路芯片。
(2)外部设备的挑选也要尽可能支撑低功耗规划。
(3)规划外部中止唤醒电路，使单片机在等候时可进入休眠形式或待机形式，需求时由外部中止信号唤醒。
(4)规划外部器材的电源操控电路，使外部器材或设备在不作业时关断供电，削减无效功耗。
(5)规划充分利用体系低功耗特色的软件。
3 在线改动CPU的时钟频率以下降功力气的C言语程序举例
CPU在不需求高速运转时，可设置在较低的时钟频率下作业，在运转进程中可根据需求在线改动CPU的时钟频率。下面是一个经过按键发生外部中止信号改动NCE单片机μPD780058的CPU时钟频率的程序，它使CPU在主、副时钟切换运转。经过I/O口P6的位0引脚衔接1个LED小灯，每按下一次按键就使CPU的时钟频率改动。在主时钟和副时钟频率下作业时，用相同的软件延时程序操控小灯点亮的时刻，以此调查CPU的运转速度。
低功耗单片机的使用使电子产品、操控体系更契合当今时钟的要求，到达便携、低功耗和高可靠性。加之用高档言语(如C言语)对单片机进行开发的东西日臻完善。更为快速高效的开发使用供给了杰出的条件和环境。低功耗的节能单片机使用体系将会带来很好的社会效益和经济效益。
