嵌入式开发:降低嵌入式系统的功耗

更新时间: 2023-01-05 09:41:40来源: 粤嵌教育浏览量:6749

在设计任何类型的应用程序时,功耗都是一个关键因素。无线传感器、汽车、家用电器和医疗设备等嵌入式电子系统的主要设计限制是功耗。由于许多应用程序是电池供电的,或者是更广泛系统的一部分,因此通常需要为每个组件编制电源预算。在嵌入式开发中,在最小化嵌入式系统功耗时,无论系统如何供电,在初始阶段实施正确的设计策略都至关重要。

 

现在,我们已经讨论了嵌入式系统中功耗的重要性,让我们讨论一下我们的8位微控制器(MCU)如何降低操作功率。8MCU具有简化的架构,这导致了更低的功耗,同时也提供了充足的模拟性能。为了缩小我们的关注点,让我们来谈谈使用PIC16F17146系列降低模拟嵌入式设计中的功耗。当今许多嵌入式设计都是模拟系统。无论它们是否包含传感器、放大器、数据转换器或任何其他模拟模块,它们通常设计为电池供电,以方便日常电器中的消费者。电池寿命对设计者来说是一个挑战,因为模拟信号必须数字化和处理,这对于电池供电的应用来说并不理想。

 

PIC®AVR®设备的核心独立外围设备(CIP

 

使用PIC16F17146系列MCU,许多模拟设计可以克服功耗困境。PIC®AVR®设备上提供了各种核心独立外设(CIP)。CIP是一种可以独立于中央处理单元(CPU)运行的专用硬件。由于PICAVR设备上存在大量CIPs,这些CIPs可用于卸载CPU的其他任务,同时实现传感器接口、波形控制、计时/测量等。因此,在嵌入式开发中,系统可以在低功耗模式下运行,从而降低设计的总体功耗。


带计算外设的模数转换器(ADCC

 

我们的带计算的模数转换器(ADCC)是我们提供节能机会的模拟外设之一。CPU有多种节能模式可用于降低总体功耗。PIC16F17146系列MCU提供的节能功能之一是SLEEP模式,在该模式下,大部分MCU关闭,消耗更少的功率并降低ADC转换期间的测量噪声。ADCC有一个特殊的振荡器,使硬件能够在睡眠模式下工作。当唤醒触发被激活时,CPU将在不久后恢复。

 

PIC16F17146系列MCU提供的其他节能模式包括空闲模式和打盹模式,在空闲模式下,当外设运行时,CPU停止所有其他操作,在打盹模式下,CPU以减少的指令时钟运行。

 

MCU上的另一个功能称为外围模块禁用(PMD)。即使未启用,未使用的外围设备也会消耗少量寄生功率。通过启用PMD,用户可以启用或禁用任何未使用的外围设备。通过禁用这些外围设备,MCU在其可能的最低功耗状态下运行,从而降低其总功耗。

 

在嵌入式开发中,PIC16F17146系列MCU以及其他Microchip 8MCU为用户提供了许多优化嵌入式系统功耗的选项。如需了解更多信息,并了解如何在下一个设计中实现低功耗,请务必查看MPLAB®Discover,它是众多项目(包括众多低功耗应用程序)的所在地。

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