电动自行车和MP3将成今年最热的基于MCU的嵌入式应用
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| 2005将继续成为基于MCU的嵌入式应用在中国市场上蓬勃发展的一年，除了仍在快速增长中的MP3播放机、智能卡(包括第二代数字身份证卡)、U 盘、POS机和家用电器以外，汽车、电机控制应用(如电动自行车、电饭煲、热水器、空调和洗衣机)、税控机和USB密钥市场也开始显现巨大的增长潜力。 飞思卡尔汽车及标准产品部亚太区高级市场经理黄耀军表示：“2005年的中国汽车市场对于基于MCU的嵌入式应用来说将是一个关键的推动力量。”他指出，第一，随着中国根据WTO协议不断调低关税(2004年低已调降到34%)，以及中国经济继续快速增长，2005年的中国汽车市场仍将高速增长；第二，汽车本身对远程信息通信、安全、娱乐和操控的更高需求导致每部车的MCU的应用数量已快速上升到几十片；第三，汽车电子系统的设计越来越多地转入中国。
Cypress(赛普拉斯半导体)公司亚太地区FAE经理Daniel Chao也预测道：“5年后汽车中的电子器件成本将占总成本的50%，而目前仅为20%。MCU是其中关键的元器件之一。” 根据Strategy Analytics市场咨询顾问公司的研究报告，汽车安全系统、资讯娱乐系统、车身及车灯控制系统在未来五年内的年平均复合增长率分别为13.4%、24%和7.3%，到2007年，这三大系统的市场总量分别为22亿、20亿和28亿美元。 目前，8位MCU因成本优势主宰着车身控制和传感器应用领域，16位MCU主要用于完成噪声环境下的高速、多重数据传输，32位MCU的应用主要集中在发动机控制、汽车导航、远程信息通信和多媒体影音娱乐系统和汽车安全及防盗。 除了汽车以外，电动自行车也已在2004年显露出强劲的增长潜力。Daniel Chao说：“2005年电动自行车市场可望有一个高速增长，从去年的5百万辆快速增长到今年的8百万辆。”不过，他认为，家用电器对MCU来说已是一个成熟市场，其未来的增长将趋于平缓。 根据WSTS，未来几年家用电器(如DVD播放机和数码相机)和工业应用市场(如POS机)的销售量平均增长率分别在30%和14%左右。中国政府税制改革也将带来数百万的税控机新业务，因为它迫使众多的中国公司采用基于读卡器的解决方案，并以税控机全面取代现有的POS机和收款系统。针对家用PC和企事业高层用笔记本电脑的USB密钥也将是一个非常有发展潜力的大市场。 Atmel亚太区产品支持部高级总监Jim Panfil则看好智能卡的未来。他强调：“基于MCU的智能卡创造了一系列迅猛发展的应用，从GSM手机中的SIM卡、身份识别卡到提供各种金融服务的银行卡(包括信用卡和借记卡)。” 自动提款机和零售点POS机等对安全性要求极高的MCU应用也越来越普及到中国家居、办公和零售市场的各个角落，无线POS终端将是该领域的一个新的技术发展趋势。Oki先进数字消费类业务部总经理Yoshi Aida认为：“2008年北京奥运会将增大无线POS终端和IC读卡器在中国零售市场的商业发展潜力，未来的三年将是中国市场增长的一个巅峰期，许多领域都将有一个很大的增长。”
Microchip首席执行官Steve Sanghi也指出：“2005年，照相手机、数码相机和HDTV三大含有MCU的嵌入式应用仍将保持目前的高速增长态势。一个值得关注的新兴应用是电视手机。” “消费电子正在创造着下一波电子工业革命的曙光，其推动力将是能够提供易用性、融合性和互操作性的解决方案。”美国Silicon Labs公司MCU产品部副总裁Derrell Coker表示，“今年，下一代8位8051 MCU将继续通过对消费电子设备进行系统分割和集成支持这一演进。”该公司改进后的8051 MCU的处理能力已提高到100MIPS。 他指出，去年市场对8位MCU的需求量达到了历史最高点，今年预计还将继续增长。今天很多工业分析家已经预言，8位MCU市场仍代表着很多的商业机会，2007年8位MCU的出货量有望超过42亿片。 嵌入式应用最新技术趋势 当今嵌入式应用正越来越多地集成更多的外设，如USB2.0、电机控制模块和RF模块。例如，Yoshi Aida就表示：“未来的PHS基带控制器上将集成一些新的功能，如JPEG或数字音频。另外，未来的数字音频产品除了要求增加多音频CODEC和 DRM10功能外，而且还将要求加入JPEG或MPEG解码功能，以便在LCD屏幕上观看照片或电影，预计这一趋势还将扩展到低端产品上。” 在绿色家用电器领域，智能化和低功耗是两大技术发展趋势。家用电器总的发展趋势是机电设计向固态嵌入式控制设计转变，它将主要依靠采用MCU为家用电器 (像烤面包机、电熨斗、搅拌机和热量计等)增加更多的智能。随着智能化程度的进一步提高，设计师将面临的技术挑战主要集中在人机接口和易用性两方面。此外，集成了一些数字信号处理能力的DSC(数字信号控制器)越来越多地被用于降低系统总体功耗。 在工业应用领域，PC外设将越来越多地采用带有MCU内核的SoC和集成无线通信功能，而32位ARM MCU正开始集成到POS机中，无线POS终端将会成为一个新概念产品。 在汽车电子领域，MCU越来越多地应用于低成本的LIN总线连接，以及增强汽车安全性的TPMS(汽车轮胎压力监测系统)应用。汽车电子市场使用的MCU 最强调的是可靠性，随着成本意识的提高，单片解决方案也已成为一种应用趋势，特别是新兴的电动自行车应用。此外，MCU之间的通信能力和MCU与外部世界的通信能力也日益成为一个重要的选择依据。 Daniel Chao也表示：“MCU的可靠性和成本长期以来一直是关键的判断依据，并将进一步得到强调。今后设计/制造的灵活性和高集成度将变成选择MCU的主导因素。”Steve Sanghi也指出：“未来的主要应用趋势是越来越多地使用现场可编程MCU，特别是闪存MCU。其次则是越来越多地使用低功耗MCU，特别是大量基于电池的应用。” 总的来说，Jim Panfil认为：“设计师正在要求MCU具有更高的集成度、更大的存储空间、更低的功耗、更强的防静电和EMI能力。” 主要技术挑战和解决方案 对于要求上市周期尽可能短的基于MCU的嵌入式应用来说，业界普遍认为，最大的技术挑战将主要来自低功耗、低成本、易用性和可靠性。例如，Cypress 的Daniel Chao说：“集成度/灵活度/易用性、低成本和高可靠性是前三大技术挑战。”ST公司也认为，基于MCU的嵌入式应用的前三大技术挑战是：电磁干扰、低功耗和固件灵活性。 “如何最小化电池供电应用的功耗、如何通过挖掘MCU的潜力将系统成本降到最小、以及如何在很短的时间内开发复杂的软件将是工程师面对的前三大技术挑战。”Microchip的Steve Sanghi指出。 Silicon Labs的Derrell Coker也强调：“工程师在开发消费类电子产品时面对的前三大技术挑战是，如何在降低系统总成本和加快上市周期的同时，在更小的空间内开发出更多的功能。” 为了满足系统灵活性技术挑战，Cypress更是提出了可编程系统级芯片的概念。PSoC 架构是集成了微控制器和相关外围模拟、数字外设功能的可配置混合信号阵列。在采用易用型开发工具的情况下，设计师选择可配置、预先经过特性分析的程序库元素来提供模拟功能(比如放大器、ADC、DAC、滤波器和比较器)和数字功能(例如定时器、计数器、PWM、SPI和UART)。PSoC的模拟性能是仪表品质的，包括轨至轨输入、可编程增益、14位ADC以及极低的噪声、输入漏电流和电压失调。 所有的PSoC器件都是可动态重构的，从而使得设计人员能够随意创建新的系统功能。由于能够在不同的时钟周期将同一硅片重复应用于不同的功能，因此，设计人员在许多情况下可以实现超过120%的硅片利用率。Microchip开发的全系列PIC MCU和dsPIC数字信号控制器也都能满足现场可编程要求。 为了满足更低成本技术挑战，供应商正在MCU上集成越来越多的功能，包括Flash、LCD驱动器、ADC/DAC、MP3解码器、存储控制器和I/O 等。例如，Silicon Labs就在其MCU上完整地集成了ADC和DAC，而且它们的性能完全可以媲美分立模拟解决方案的性能，这使得系统设计师不必再选用独立的模拟IC，从而提高了系统集成度、降低了系统总成本和改善了系统性能。Silicon Labs的MCU上集成的模拟外设还包括60V可编程增益运放、时钟恢复电路和高达16位的1Msps ADC。 Silicon Labs最新推出的C8051F系列混合信号MCU集成了100 MIPS的高速8051 CPU内核、ISP闪存和JTAG调试接口。此外，新推出的首款基于双SAR16位的MCU不仅集成了高速闪存MCU内核，还集成了2%精密内部振荡器，无需使用外部晶体或振荡器。 为了满足对更低功耗的要求，Microchip推出了带有纳瓦技术的PIC 系列及低功耗模拟产品系列。纳瓦技术指的是采用了Microchip独有制造工艺的先进PMOS电擦除单元(PEEC)处理技术以及电路设计。在纳瓦技术中设有功耗管理模式，在运行时，开启CPU和外设，在空闲时，开启外设、关闭CPU，而在休眠时，则关闭CPU和外设，这种灵活的方案可用软件选择时钟以最低功耗实现要求的性能。Steve Sanghi指出：“纳瓦技术正如它字面上的意思一样，在待机状态只消耗纳安级电流。” Atmel则推出了集成一整套电源管理IP模块的单片电源管理IC，它可替代一定数量的分离元件，从而减少了印刷板的空间和费用。它的微型控制器接口使 MCU 可以优化系统的功耗。电源管理IP 模块包括电池充电控制器、一个“电源好”的复位发生电路、功率放大器和音频放大器、电源I/Os 和一系列的低压差电压调整器, 其每个被设计成为便携设备的一个具体模块供应电源。 为了满足更高系统可靠性的技术挑战，各供应商采取了不同的抗电磁干扰措施，有的公司在内部增加了抗EMI电路与“看门狗”的性能；有的则推出了低噪声的 LN系列MCU；有的公司从可编程存储器入手，开发防止未经许读取数据的保护功能，增加了防止未经许可读取数据的安全性。可有的在还有的公司在MCU的 I/O端口上采用了抗干扰技术：如去毛刺功能、中耐压输入缓冲和对大功率输出引脚采用小功率管并联技术等。 EFT技术就是上述所提到的一种抗干扰技术。在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时，就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。这样，就提高了单片机工作的可靠性。 而MCU的防静电(ESD)和电磁干扰(EMI)能力则随着MCU时钟频率的提高，逐渐成为供应商考虑的问题。松翰科技的总经理熊健怡透漏，强化MCU的抗干扰与低耗电功能，是松翰一直以来追求的重点，并取得了一定结果。 对于具有变频功能的洗衣机、空调等白色家电以及电动车等需要马达控制功能的应用来说，MCU除了必须具有通用控制器的功能外，还必须有专用于马达驱动的特殊功能，如波形发生、驱动电路等，并且还需要非常精确及极具能源效益的操作。 ST针对这类应用推出的 8位ST7MC专门用于控制三相感应和永磁无刷电机(包括压缩机)，其最大特色就是单片电机控制外设MTC。MTC主要由一个通过6个高反向电流输出进行多路传输的三相脉宽调制器组成，还包括一个高度灵活的对永磁直流无刷电机进行无传感器控制的反电动势(BEMF)零交检测器及协处理器。MTC的输入引脚还可以进行霍尔、转速计或编码器的传感配置，此外，复合滤波器及设置还可以通过各种控制拓扑来控制任何12到240V的星形或三角形绕组电机。 Microchip也推出了针对马达控制应用的8位PIC18Fxx31系列Flash MCU，它们能够提供先进仿真和数码回馈，以及三相互补脉冲宽度调制(PWM)的控制。该系列MCU的特色在于三个专为先进运动及功率控制应用而设计的模块，功率控制模块配备三相PWM结构；动态回馈模块包含正交编码器接口；而第三个模块则由快速模数转换器(ADC)组成，工作频率为200ksps，并可与PWM同步操作。 最近有着强大计算能力的DSP在马达控制中也大显身手。针对马达用的MCU与DSP在特征上各有不同，MCU侧重于I/O接口的数量和可编程存储器的大小，所以MCU非常适用于有大量I/O操作的场合；而DSP特长高速运算，侧重于运算速度。将DSP与MCU结合的MCU架构也将是微控制器的一种发展趋势。 为了满足新兴的电子身份识别市场的需要，Atmel最新推出了独特的AVR MCU解决方案AT90SC12872RCFT，该片接触/非接触式安全MCU特别强调安全性，具有容量为72KB防篡改非易失性EEPROM内存，用于存储身份数据。也可以用小一部分存储程序，剩余64KB多的容量存储数据。因而适合于灵活的Java Card操作系统。这种控制器芯片还具有128KB ROM和5Kb RAM内存。它也具备Atmel的secureAVR系列产品共有的特点，包括性能良好的8位/16位RISC核心，强大的安全机制、防电力分析攻击的 DES/TripleDES引擎以及Atmel 能实现性能和功耗之间平衡的新型AdvX密码加速器。 目前，ST正在与一些合作伙伴就POS机的完全解决方案进行研究，并于前不久发布了一款带有2KB EEPROM的非接触智能卡微控制器——ST19WR02。ST19WR02带有高速ISO14443快速非接触式接口，片上安全性能与加密硬件，采用 0.18微米工艺技术制造。除了2KB EEPROM版外，新器件还包括内置64KB ROM和1KB用户RAM版本。程序库支持对称算法的硬件DES加密处理器配备一套高级存储和防入侵安全功能。 而在汽车电子市场，MCU需要在极苛刻的环境下运行，如可能要工作在-40度到+120度的环境中，这就要求车用MCU有很高的可靠性和稳定性。除此外，内置闪存、支持控制器局域网(CAN)和本地互联网(LIN)总线标准、以及复杂化都是车用MCU发展的趋势。 飞思卡尔已将车用32位MCU的内置闪存容量提高到了1MB，而且针对车用MCU的不同需求，提出了不同解决方案。以CAN网络为例，对于动力总成系统，飞思卡尔的32位MCU采用了TouCAN或FlexCAN硬件模块，来与CAN总线进行通信；而对于车身电子这类不可预测的网络，则采用可扩展CAN (msCAN)架构。为满足多种类型的CAN物理层的需求，飞思卡尔提供了一系列CAN物理层器件，来满足或超越ISO或SAE制订的性能标准。不仅如此，飞思卡尔还设计了系统基础芯片(SBC)。SBC集成了CAN物理层所需要的电压调整、独立的看门狗定时器、本地激活电路，以便能用更少的元器件获得更大的灵活性。 ST近日也推出了集成了CAN和LIN总线接口和60KB闪存的8位微控制器ST72F561。该产品具有功能强大的CAN单元，完全支持29位标识符，有增强的信息滤波功能，以降低在复杂的CAN网络中的软件动态备份空间和CPU负载，并提供优异的联网性能。视窗看门狗(Window Watchdog)提供了比传统简单看门狗模块更高的系统监视功能；有内置LIN协议帧中断支持的两个LINSCI接口；与基于UART解决方案相比，还提供了降低CPU加载的LIN通信。LIN是用在汽车通信的主/从配置总线，有12V智能传感器和执行器。目前，ST已开发出下列基于MCU的完整参考设计方案：车用空调、电动自行车、PFD和数字电表。 Cypress则针对汽车和家用电器应用市场的人机接口开发了CY8C21x34系列，它带有8KB闪存和多路复用器，非常适合于实现电容性触摸输入板。 作者：唐晓琪，陈路 图1: 图2: OKI的Yoshi Aida: 2008年北京奥运会将增大无线POS终端和IC读卡器在中国零售市场的商业发展潜力。 图3: SL的Darrell Coker: 下一代8位8051 MCU会继续对消费电子设备进行系统分割和集成。 图4: 图5: Atmel的Jim Panfil: MCU要具有更高的集成度、更大的存储空间、更低的功耗、更强的防静电和EMI能力。 |
实现MCU应用的低功耗
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| 我们已经进入了这样一个时代，即开始期望和要求电池供电设备实现更多的功能。我的第一台PDA的电池仅工作了一天，而且如果还启动了时间提示功能，那么电池能量将会很快耗尽。今天，在相同的条件下，我的PDA能够工作一周。这两款PDA用的都是相同容量的锂离子电池，那么是什么使情况发生了改变呢？答案很简单，电路硬件在改进，电源管理技术在提高。相比之下，电池技术的进步反而是次要的。 PDA是系统复杂性迅速增加的一个好例子，正如它们的命运显示的那样，尽管电池性能几乎没有什么进步，但对这类电池供应用的要求却在不断增加。而要成功应对这一功能不断增加的挑战，固件或软件工程师必须完全理解目前市场上的商业MCU处理内核开发工具，同时硬件设计师理解今天市场上商用解决方案的效率。
模拟和数字部分要协同努力 如果你能够很好地理解MCU的硬件配置和手头上的开发工具，那么你就能够降低功耗，从而能够再添加一些应用功能。降低功耗的一个方向是控制嵌入式应用的电源电压幅度。你可能需要在程序执行过程中的某些点上与真实模拟世界进行交互，如果的确有这个需要，你的设计中必须包含模拟电路。对模拟电源电压的要求要高于对数字电源电压的要求。要记住，模拟噪声容限比数字的小得多，而且模拟噪声水平不随工作电压的降低而减小。 例如，在5V工作电压状态，12位AD转换器能进行优异可靠的转换。同样的12位AD转换器，在2V工作电压状态下，不受噪声影响位数的输出会变少。这是因为，LSB(最低有效位)的位数变小了，而噪声大小不变。这个问题的解决方案是，当仅进行模拟操作时，采用更高的电源电压；而当仅进行数字操作时，切换为更低的电源电压。 图1展示了一个简单的、基于MCU的电池供电系统，是围绕Microchip的PIC18F1320闪存MCU而设计的。PIC18F1320具有多种空闲模式以及双时钟启动功能等特性，对低功耗设计很有帮助。 在硬件方面，为了追求更低功耗表现，MCU的外部外设和内部外设都在不断发展。MCU的外部外设可通过降低芯片工作电压及优化电路设计来降低功耗。图1所示的简单例子，就整合了低功耗运放、AD转换器以及可调稳压电荷泵。 图1中，MCP6041型运放采用CMOS工艺制造，这种运放可以将工作电压降的很低。MCP6041运放由Microchip制造，带宽为14 kHz，电流为600 nA，供电电压在1.4V至5.5V之间。降低的工作电压与降低的静态电流结合，为电池供电设备的电源管理提供了良好的解决方案。 集成了内部或外部AD转换器的MCU，转换器的拓扑结构比IC设计创新对MCU功耗的影响更大。例如，同Δ-∑AD转换器相比，SAR(逐次逼近寄存器) A/D转换器的转换时间和消耗电流之比就低得多。在电池供电应用中往往采用SAR模式的A/D转换器，除非是需要分辨率和精度更高的应用。 图1的电源是可调的。5V电压用于模拟处理相得益彰，2V电压用在数字电路恰倒好处。图1的可调节电源转换器在低输出电流、锂离子电池供电(4.2V到 2.8 V)情况下，具有很高的效率。基于这些原因，该设计采用了一款稳压可调的电荷泵式DC/DC转换器(型号为MCP1252-ADJ)。 对不同的操作控制采用不同的工作电压仅是低功耗设计工作的一半。如时刻将低功耗铭记于心，就会希望在维持MCU某些部分工作的同时，关断其它部分。例如，你可以独立运行MCU中的A/D、D/A转换器或USART通信接口，这些部分仅需局部供电就可以正常工作。 对外接设备的能耗优化同样重要。此外，将MCU内、外部的外设与MCU的编程能力结合考虑，会切实降低系统功耗。例如，在MCP1252-ADJ中，可以把一个新的电路切换到电阻反馈系统中，这样MCU就能够控制电压。为了确保模拟电路的最佳工作条件，需要电荷泵输出高电压。而MCU的数字电路部分在较低的电压下就能工作。如，PIC18F1320的输出电压为2V至5.5V。通过直接对比电荷泵的两种输出电压就可计算节省的功率。如果把MCU外部外设的供电切断，加在I/O端口上的供电电压又比较低，这样就可以进一步降低功耗。 控制时钟 当设计师试图降低嵌入式系统电路的整体功耗时，常常忽略的一个问题就是：在MCU脱离睡眠模式时，如何对时钟进行管理。
如图2所示，一个MCU可以有多个时钟源，最明显的是一个外部时钟源。在此例中，可以将晶振、陶瓷谐振器、内部控制器时钟或一个时钟发生器连接到适当的器件管脚。除了这些生成时钟信号的部件外，MCU可整合前后分频FLL(锁频环)。前后分频器对输入时钟进行分频，FLL还可以倍频输入时钟频率。 在RTOS(实时操作系统)中，当系统短时唤醒后又进入长时间的睡眠状态，配备时钟管理机制就显得至关重要。如在唤醒时间小于1秒的系统中采用晶振或压电陶瓷谐振器，从睡眠模式唤醒到开始执行指令之间会有一段延时。MCU在此延时和启动期间不会执行指令，而应用电路仍会消耗功率。 例如，图3显示了4 MHz晶振的典型启动时间。在图3中显示该时间大约为450毫秒。假设该晶振是MCU连接的唯一时钟源，分配的程序执行时间是1秒，那么，实际的程序执行时间将比预计的长45%。在时钟启动期间，电路在消耗电能，但又不执行代码。 在此类应用中，选用内时钟来执行程序更为明智。内时钟几乎与电源同时启动，对4MHz的内时钟而言，几微秒的启动时间是很正常的。图4显示了内时钟的启动时间。 与图3所示的4MHz晶振相比，图4所示的内时钟启动速度约有5万倍的提高。从这个数据人们或许可以得出结论，针对此类应用，内时钟是恰当的选择。其实，内时钟的功耗与晶振功耗大体相当，只要不要求MCU运行诸如USART通信或定时一个精准脉冲这类对时间有苛刻要求的操作，选用外时钟源也是可行的。 可进行评测的第3个时钟是压电陶瓷谐振器。图5显示了谐振器的启动时间。 有一个可供使用的时钟系统优于上述三种时钟源的任一种，最好的做法是迅速确定电路是否需要精准时钟。如果MCU需要精准时钟，则启动外接晶振或陶振；若非如此，则关断。MCU从睡眠模式唤醒后，要迅速做出决定。如能将内时钟与外接晶振或陶振结合在一起，就能迅速做出这样的决定。用两个时钟源替代单一时钟源，能够显著降低功耗。 该技术被称为“双时钟启动策略”，也就是说在硬件/固件配置中，MCU使用了2个时钟。在睡眠模式，2个时钟全部关断。唤醒时，内时钟启动并迅速判定是否需要晶振。如需要晶振，内时钟仍将持续执行程序直至晶振启动。此时，MCU将时钟源切换为晶振，并关断内时钟。 从数字角度处理睡眠模式 低功率设计成功的关键在于有一个具有多种睡眠模式和时钟模式的MCU。用户可以通过使MCU进入休眠或空闲模式来降低系统功耗。在空闲模式，MCU关断CPU，但允许10位A/D转换器这样的功能继续工作，而睡眠模式则彻底关断MCU。 当MCU时钟进行状态切换时，MCU内的不同逻辑门都会吸取电流。检查MCU耗电时，应首先检查时钟的功耗。通过对系统各种时钟源进行比对，可以发现，与同频率的晶振、振荡器或陶振相比，内部振荡器功耗最低。 某些MCU有3种基本的工作模式。第一种是完全工作模式，所有模块都上电工作。第二种是空闲或等待模式，MCU外设工作，而MCU不工作。第三种，同时对低功耗的电池供电来说也是最重要的一种，就是睡眠或停止模式。睡眠模式下设备完全停止功耗。睡眠模式通常关断系统时钟，如果也一同切断外部时钟源，系统功耗会进一步降低。 以下是完善低功耗设计的一些建议。将不用的I/O管脚拉高或拉低；只要可能，尽量采用内振荡器，它们是低功耗的选择；切断所有不用的外设，例如PWM(脉宽调制器)、ADC、USART等；在程序中尽量用查询表代替CPU运算；检查所有外围器件的功耗，例如，计算电路全部外围电阻的压降；降低驱动串行 EEPROM或外围模拟器件等外设的I/O管脚驱动电平。点亮的LED功耗可能出乎你的意料，一只小小的LED能使你的低功耗设计努力前功尽弃。总之，一定要注意电流消耗。 本文小结 低功耗设计对电池供电的应用来说至关重要。MCU的可编程性能对降低功耗大有裨益，通过调节电荷泵稳压源的输出电压可做到这点。其次关断不使用的非关键外设。还有就是对时钟系统进行控制，以得到最佳的性能/功耗比。集成电路制造商在不断降低器件静态电流和供电电源的同时，一直在努力改进这些外设器件的动态性能。而MCU制造商则通过为MCU增加诸如空闲和睡眠等模式来降低长时间工作时的平均功耗。将低功耗外设与MCU的各种降耗模式结合在一起，将为低功耗的电池供电设备提供更多的选择。 作者：Bonnie C. Baker |