循序渐进式的功耗优化现已不再是超低功耗mcu的游戏规则，而是“日新月异”形式，与功耗相关的许多目标都不断刷新记录。我们在挑选适宜的超低功耗mcu时要把握必要的技巧，在运用时还需求一些规划方向与思路才可以更好的运用。
一：超低功耗mcu-低功耗mcu的挑选办法
嵌入式微操控器 （mcu）的功耗在当今电池供电运用中正变得越来越无足轻重。大多mcu 芯片厂商都供给低功耗低功耗产品，可是挑选一款最适合您自己运用的产品并非易事，并不像比照数据表前面的数据那么简略。我们有必要具体比照 mcu 功用，以便找到功耗最低的产品，这些功用包含：断电形式 守时体系 事情驱动功用 片上外设 掉电检测与维护 漏电流 处理功率。
—-在低功耗规划中，均匀电流耗费往往决议电池寿数。例如，假如某个运用选用额定电流为 400mAh 的 Eveready 高电量 9V 1222 型电池的话，要供给一年的电池寿数其均匀电流耗费有必要低于 400mAh/8760h，即45.7uA。
—-在使 mcu 可以到达电流预算的一切功用中，断电形式最重要。低功耗 mcu 具有可供给不同等级功用的断电形式。例如，TI 超低功耗 mcu MSP430 系列产品可以供给 5 种断电形式。低功耗形式 0 （LPM0） 会封闭 CPU，可是坚持其他功用正常作业。LPM1 与 LPM2 形式在禁用功用列表中增加了各种时钟功用。LPM3 是最常用的低功耗形式，只坚持低频率时钟振荡器以及选用该时钟的外设运转。LPM3 一般称为实时时钟形式，由于它答应守时器选用低功耗 32768Hz 时钟源运转，电流耗费低于 1uA，一起还可定时激活体系。最终，LPM4 彻底封闭器材上的包含 RAM 存储在内的一切功用，电流耗费仅 100 毫微安。
—-时钟体系是mcu功耗的要害。运用可以每秒屡次或几百次进入与退出各种低功耗形式。进入或退出低功耗形式以及快速处理数据的功用极为重要，由于 CPU会在等候时钟安稳下来期间糟蹋电流。大多低功耗 mcu 都具有“即时发动”时钟，其可以在不到 10～20us 时刻内为 CPU 准备就绪。可是，重要的是要理解哪些时钟是即时发动、哪些非即时发动的。某些 mcu 具有双级时钟激活功用，该功用在高频时钟安稳化过程中供给一个低频时钟（一般为32768Hz），其可以到达 1 毫秒。CPU 在大约 15us 时刻内正常运转，可是运转频率较低，功率也较低。假如 CPU 只需求履行数量较少的指令的话，如：25 条，其需求 763us。CPU 低频比高频时耗费更少的电流，可是并缺乏于补偿处理时刻的差异。比较而言，某些 mcu 在 6 微秒时刻内就可以为 CPU 供给高速时钟，处理相同的 25 条指令仅需求大约 9us（6us 激活＋25 条指令′0.125us指令速率），并且可以完结即时发动的高速串行通讯。
—-别的，假如 mcu 时钟体系为外设供给多个时钟源的话，当 CPU 处于睡觉状况时外设依然可以运转。例如，一次 A/D 转化或许需求一个高速时钟。假如 mcu 时钟体系供给独立于 CPU 的高速时钟，CPU 就可以在 A/D 转化器运转状况下进入睡觉状况，然后节约 CPU 耗流量。
—-事情驱动功用与时钟体系的灵活性并存。中止会使 mcu 退出低功耗形式，因而，mcu 的中止越多，其避免糟蹋电流的 CPU 轮询与下降功耗的灵活性就越大。轮询意味着进行与不进行功耗预算之间存在差异，由于它在等候呈现事情时会糟蹋CPU 带宽并需求额定电流。一个好的低功耗 mcu 应具有充沛的中止功用，为其一切外设供给中止，一起为外部事情供给很多外部中止。
—-按钮或键盘运用可以证明外部中止的优势。假如不具有中止功用，mcu 有必要频频轮询键盘或按钮，以确认其是否被按下。不只轮询本身会耗费功率，并且操控轮询距离也需求守时器，其会耗费附加电流。比较而言，在具有中止状况下，CPU 可以在整个过程中坚持睡觉状况，只需按下按钮时才激活。
—-在挑选低功率 mcu 时，还需求考虑外设功耗与电源办理。某些低功率 mcu 仅仅是规划时不具有低利率功用的旧架构的改善版别。而有些 mcu 在规划时即具有低功耗特性，并在其外设中内置了低功耗功用。一种特性是在需求时独自发动或封闭外设的才能，换言之，更重要的是主动发动或封闭外设的才能。 A/D 转化器便是一个比方，其在完结一次转化后可以主动封闭。别的，某些 mcu 正在引进直接存储器存取功用，其可以在无需 CPU 干涉状况下主动处理数据。
—-大多 mcu 具有集成的掉电维护功用，当电源低于正常操作规模时其可以复位 mcu。一般会供给发动或封闭掉电维护以节约功耗的功用，可是有必要在整个过程中都使掉电维护功用置于可用状况，由于掉电是不行猜测的。某些 mcu 需求70uA 的电流来完结掉电维护。在只需求 45uA 均匀电流的运用实例中很明显可以不考虑这些 mcu。 —-在挑选低功耗 mcu 期间有时会忽视漏电流，可是，在最严苛的低功耗运用中则有必要考虑到漏电流。大多改善后的低功耗 mcu 都具有 1uA 的限制输入漏电流。在 20 输入器材中，它或许会耗费 20uA！针对低功耗规划的最新 mcu 具有最高50nA 的漏电流。
—-最终，我们常常会误解 mcu 处理功率。我们一般会以为 16 位 mcu 需求两倍于 8 位 mcu 的内存，可是一个 16 位架构实际上需求比 8 位架构要少一些的代码，而 16 位 mcu 一般会更快速地履行任务。例如，8 位 mcu 需求 CPU 开支来办理具有 10 位 A/D 转化数据或需求 16 位核算的运用中的数据。并且当今许多mcu 产品都具有单个作业文件或累加器，其数据有必要进行传输，以便处理，因而，与根据寄存器的架构比较需求额定的 CPU 开支。表 1 阐明在 16 位现代架构与8 位 8051 架构上传输 10 位 A/D 数据的指令。在选用 1Mhz 时钟状况下，16 位器材需求 6us 进行传输，而 8 位器材则需求 24us。
16 位 mcu8 位 mcumov.w ADC10MEM，RAMmovf ADRESH，W movwf RAML bsf 0x20 movlf ADCHRESL，W bcf 0x20 movwf RAMH —-表 1：16 位与 8 位 mcu 代码要求
—-挑选低功率 mcu 是一项耗时、扎手的作业。假如花费一些时刻来了解可用产品选项的架构特性，我们就可以开宣布能满意最严苛功率预算的规划。
二：超低功耗mcu-怎样下降mcu的功耗
低功耗是mcu的一项非常重要的目标，比方某些可穿戴的设备，其带着的电量有限，假如整个电路耗费的电量特别大的话，就会经常呈现电量缺乏的状况，影响用户体会。
平常我们在做产品的时分，根本的功用完结很简略，但只需触及低功耗的问题就比较扎手了，比方某些可以低到微安级的mcu，而自己规划的低功耗怎样测都是毫安级的，电流居然可以高出规范几百到上千倍，遇到这种状况千万不要怕，只需仔细你就赢了。下边我们仔细分析一下这其间的原因。
第一条：掐断外设命脉——封闭外设时钟
先说最直观的，也是工程师都比较留意的方面，便是封闭mcu的外设时钟，关于现在市面上呈现的大多数的mcu，其外设模块都对应着一个时钟开关。只需求翻开这个外设的时钟，就可以正常的运用这个外设了，当然，此外设也就会发生相应的功耗;反之，假如想要让这个外设不发生功耗，只需封闭它的时钟即可。
第二条：让作业节奏慢下来——时钟不要倍频
除了外设模块功率耗费之外，还有一个功耗大户需求留意一下，这便是PLL和FLL模块。PLL和FLL主要是用来对原始的时钟信号进行倍频操作，然后进步体系的全体时钟，相应的，其功耗也会被提上去。所以在进入低功耗之前，需求切换是种形式，旁路掉PLL和FLL模块，然后尽或许的下降mcu的功耗，比及mcu唤醒之后再把时钟切换回去。
