Xycom XVME-560 控制板

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思考到咱们今日所日子的年代，嵌入式体系的便携性是十分要害的规划思考要素。便携式体系一般用电池供电，而电池运用寿命取决于体系的功耗。在发起“绿色环保”计划的今日，即便是市电供电的运用也要把功耗作为一项首要的产品挑选标准。

　　便携式设备一般分为运用充电电池供电的设备和运用非充电电池供电的设备。假如运用运用的对错充电电池，那么电池运用寿命将是至关首要的标准请求。关于任何运用而言，电池运用寿命取决于：

　　所用电池的可用电荷量
　　运用的均匀电流耗费
　　运用充电电池的运用还要思考到另一个参数，那即是电池充电的频率和每次充电所花的时刻。从zui简略的视点说，延伸电池运用寿命可经过进步电池容量或下降运用的均匀电流耗费来完成。因为电池分量过大会影响体系的机械约束和成本，因而体系规划人员只能将电池电量进步到一个限值。在电池化学技能的全新开展不断进步电池电荷密度的一起，咱们还亟需想办法持续下降均匀功耗。

　　运用的均匀功耗取决于：

　　每个电路组件的功耗
　　运用的供电计划以及电力如何经过栅极输送到规划的各个有些
　　规划中的各个组件是如安在不一样的作业条件下作业的
　　每个组件的功耗可从各组件的器材数据表取得。了解每个组件的功耗拆分信息非常首要，这有助于规划超卓的体系，完成低功耗优化。

　　无妨来想象一个简略的小型电池供电数字时钟。该设备可用于计时，并在按下按键时能显现当时时刻。设备一般处于断电形式以节约用电，只要在检测到按键动作时才会被唤醒并刷新显现屏。显现屏和主电路在作业一段时刻后会回来断电形式以节约用电。该体系的高层次方框图参见图1。

　　小型数字时钟的高层次方框图

　　图1：小型数字时钟的高层次方框图

　　电路选用RTC计时，用主控制器芯片与RTC通讯，并办理显现屏界面。全部体系大有些时刻处于断电状况，显现屏封闭，主控制器也处于断电形式，这样电流耗费可降到zui低，一切外设都封闭。按键则作为唤醒设备的触发器，以获取RTC数据并在显现屏（一般为LCD）上进行显现。

　　要剖析这种体系的功耗，要看的*个数据即是设备和显现屏都处在断电形式下的典型均匀电流是多少。应检查每个外设和控制器的数据表，以了解功耗数据。为了zui大极限地下降功耗并延伸电池运用寿命，应做到给一切不运用的外设断电。在本运用中，这个不运用的外设即是显现屏。与显现屏构成对比的是，RTC需要一直进行供电，以完成计时功用。

　　MCU一般是大多数体系中总功耗的首要来源。这一点相同适用于本事例中的运用，假如不能挑选并恰当运用正确的MCU时尤为如此。有许多办法可下降MCU的功耗，包含但不限于：

　　1. 下降作业频率

　　2. 以更低的作业电压运转

　　3. 运用低功耗作业形式

　　MCU能在各种作业频率上运转。但是，不一样器材支撑的频率各不相同。MCU的功耗与作业频率成正比，随着频率的增加，动态功耗也会增加。因而，MCU应当以尽可能低的频率运转，一起可以可靠地满意体系的需要。

　　此外，频率也与时钟源有关。设备支撑各种时钟源选项，包含内部高速振荡器、内部低速振荡器、外部晶体振荡器等。在大多数状况下，外部晶体可进步精确度，但价值是功耗较高。挑选低功耗时钟源，通常要权衡速度和精确度。为挑选恰当的时钟源，保证体系功能和功耗的*平衡，应当仔细研讨体系请求。

　　大多数MCU支撑低功耗作业形式，然后满意低功耗体系规划的请求。相同，支撑形式的数量以及每种形式的特性依据器材会有所不一样。应恰当运用低功耗形式，以下降均匀功耗。多见的形式包含：

　　作业形式：MCU正常运转。
　　较低功耗形式：时钟经门控后送至MCU，坚持各种寄存器和RAM的状况。
　　zui低功耗形式：包含MCU在内的一切外设都断电。
　　当时钟经门控后送至MCU时，功耗即是静态功耗。静态功耗取决于几个要素，包含亚阈值条件和FET中的地道电流等。此外，地道电流在小型芯片规划的FET缩减时会成为首要要素（即尺度减小使得氧化物的厚度减小）。

　　今日，咱们现已具有在单芯片上完成完好体系/子体系高度集成的SoC。除了集成度以外，就功耗而言，这些SoC也有助于下降均匀功耗，使其低于选用独立MCU和分立外设的状况。

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