Xycom XVME-560 控制板

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思考到咱們今日所日子的年代，嵌入式體系的便攜性是十分要害的規(guī)劃思考要素。便攜式體系一般用電池供電，而電池運用壽命取決于體系的功耗。在發(fā)起“綠色環(huán)保"計劃的今日，即便是市電供電的運用也要把功耗作為一項首要的產(chǎn)品挑選標準。

　　便攜式設備一般分為運用充電電池供電的設備和運用非充電電池供電的設備。假如運用運用的對錯充電電池，那么電池運用壽命將是至關首要的標準請求。關于任何運用而言，電池運用壽命取決于：

　　所用電池的可用電荷量
　　運用的均勻電流耗費
　　運用充電電池的運用還要思考到另一個參數(shù)，那即是電池充電的頻率和每次充電所花的時刻。從zui簡略的視點說，延伸電池運用壽命可經(jīng)過進步電池容量或下降運用的均勻電流耗費來完成。因為電池分量過大會影響體系的機械約束和成本，因而體系規(guī)劃人員只能將電池電量進步到一個限值。在電池化學技能的全新開展不斷進步電池電荷密度的一起，咱們還亟需想辦法持續(xù)下降均勻功耗。

　　運用的均勻功耗取決于：

　　每個電路組件的功耗
　　運用的供電計劃以及電力如何經(jīng)過柵極輸送到規(guī)劃的各個有些
　　規(guī)劃中的各個組件是如安在不一樣的作業(yè)條件下作業(yè)的
　　每個組件的功耗可從各組件的器材數(shù)據(jù)表取得。了解每個組件的功耗拆分信息非常首要，這有助于規(guī)劃超卓的體系，完成低功耗優(yōu)化。

　　無妨來想象一個簡略的小型電池供電數(shù)字時鐘。該設備可用于計時，并在按下按鍵時能顯現(xiàn)當時時刻。設備一般處于斷電形式以節(jié)約用電，只要在檢測到按鍵動作時才會被喚醒并刷新顯現(xiàn)屏。顯現(xiàn)屏和主電路在作業(yè)一段時刻后會回來斷電形式以節(jié)約用電。該體系的高層次方框圖參見圖1。

　　小型數(shù)字時鐘的高層次方框圖

　　圖1：小型數(shù)字時鐘的高層次方框圖

　　電路選用RTC計時，用主控制器芯片與RTC通訊，并辦理顯現(xiàn)屏界面。全部體系大有些時刻處于斷電狀況，顯現(xiàn)屏封閉，主控制器也處于斷電形式，這樣電流耗費可降到zui低，一切外設都封閉。按鍵則作為喚醒設備的觸發(fā)器，以獲取RTC數(shù)據(jù)并在顯現(xiàn)屏（一般為LCD）上進行顯現(xiàn)。

　　要剖析這種體系的功耗，要看的*個數(shù)據(jù)即是設備和顯現(xiàn)屏都處在斷電形式下的典型均勻電流是多少。應檢查每個外設和控制器的數(shù)據(jù)表，以了解功耗數(shù)據(jù)。為了zui大極限地下降功耗并延伸電池運用壽命，應做到給一切不運用的外設斷電。在本運用中，這個不運用的外設即是顯現(xiàn)屏。與顯現(xiàn)屏構成對比的是，RTC需要一直進行供電，以完成計時功用。

　　MCU一般是大多數(shù)體系中總功耗的首要來源。這一點相同適用于本事例中的運用，假如不能挑選并恰當運用正確的MCU時尤為如此。有許多辦法可下降MCU的功耗，包含但不限于：

　　1. 下降作業(yè)頻率

　　2. 以更低的作業(yè)電壓運轉

　　3. 運用低功耗作業(yè)形式

　　MCU能在各種作業(yè)頻率上運轉。但是，不一樣器材支撐的頻率各不相同。MCU的功耗與作業(yè)頻率成正比，隨著頻率的增加，動態(tài)功耗也會增加。因而，MCU應當以盡可能低的頻率運轉，一起可以可靠地滿意體系的需要。

　　此外，頻率也與時鐘源有關。設備支撐各種時鐘源選項，包含內(nèi)部高速振蕩器、內(nèi)部低速振蕩器、外部晶體振蕩器等。在大多數(shù)狀況下，外部晶體可進步精確度，但價值是功耗較高。挑選低功耗時鐘源，通常要權衡速度和精確度。為挑選恰當?shù)臅r鐘源，保證體系功能和功耗的*平衡，應當仔細研討體系請求。

　　大多數(shù)MCU支撐低功耗作業(yè)形式，然后滿意低功耗體系規(guī)劃的請求。相同，支撐形式的數(shù)量以及每種形式的特性依據(jù)器材會有所不一樣。應恰當運用低功耗形式，以下降均勻功耗。多見的形式包含：

　　作業(yè)形式：MCU正常運轉。
　　較低功耗形式：時鐘經(jīng)門控后送至MCU，堅持各種寄存器和RAM的狀況。
　　zui低功耗形式：包含MCU在內(nèi)的一切外設都斷電。
　　當時鐘經(jīng)門控后送至MCU時，功耗即是靜態(tài)功耗。靜態(tài)功耗取決于幾個要素，包含亞閾值條件和FET中的地道電流等。此外，地道電流在小型芯片規(guī)劃的FET縮減時會成為首要要素（即尺度減小使得氧化物的厚度減?。?/span>

　　今日，咱們現(xiàn)已具有在單芯片上完成完好體系/子體系高度集成的SoC。除了集成度以外，就功耗而言，這些SoC也有助于下降均勻功耗，使其低于選用獨立MCU和分立外設的狀況。

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