A-B 1756-M24應用軟件設計

　　應用軟件設計對于一個低功耗系統(tǒng)的重要性常常被人們忽略。一個重要的原因是，軟件上的缺陷并不像硬件那樣容易發(fā)現(xiàn)，同時也沒有一個嚴格的標準來判斷一個軟件的低功耗特性。盡管如此，設計者如果能盡量將應用的低功耗特性反映在軟件中，就可以避免那些“看不見”的功耗損失。

　　*用“中斷”代替“查詢”。在沒有要求低功耗的場合，程序使用中斷方式還是查詢方式并不重要。但在要求低功耗場合，這兩種方式相差甚遠。使用中斷方式，CPU可以什么都不做，甚至可以進入等待模式或停止模式；而查詢方式下，CPU必須不停地訪問I／0寄存器，這會帶來很多額外的功耗。

　　*用“宏”代替“子程序”。子程序調(diào)用的入棧出棧操作，要對RAM進行兩次操作，會帶來更大的功耗。宏在編譯時展開，CPU按順序執(zhí)行指令。使用宏，會增加程序的代碼量，但對不在乎程序代碼量大的應用，使用宏無疑會降低系統(tǒng)的功耗。

　　*盡量減少CPU的運算量。減少CPU的運算工作量，可以有效地降低CPU的功耗。減少CPU運算的工作可以從很多方面入手：其一，用查表的方法替代實時的計算。其二，不可避免的實時計算，算到精度夠了就結束，避免“過度”的計算。其三，盡量使用短的數(shù)據(jù)類型，例如，盡量使用字符型的8位數(shù)據(jù)替代16位的整型數(shù)據(jù)，盡量使用分數(shù)運算而避免浮點數(shù)運算等。其四，讓I／O模塊間歇運行，即不用的I／O模塊或間歇使用的UO模塊要及時關掉，以節(jié)省電能；不用的I/O引腳要設置成輸出或設置成輸入，用上拉電阻拉高。

　　3、A-B 1756-M24單片機（MCU）在低功耗方面的優(yōu)勢。

　　當今面臨的問題是，使用者或市場均對單片機（MCU）低功耗有嚴酷的要求，那么將如何來設計MCU來滿足市場？應該說，當今眾多廠商的MCU均有在低功耗面的優(yōu)勢，值此僅以Silabs MCU為例作分析說明MCU在低功耗方面的優(yōu)勢。

　　*供電電壓低。A-B 1756-M24供電電壓為2.0～5.25V。供電電壓低可以有效降低整個單片機系統(tǒng)的功耗。

　　*有多種低功耗模式。MCU的低功耗模式有Idle模式和Stop模式。為了更進一步地降低MCU的功耗，提高市場競爭力，從2006年下半年己推出的MCU都將帶有Suspend模式。這種模式下的功耗為納安級。

　　*有多種時鐘方案供選擇。MCU內(nèi)置振蕩器有高速震蕩模式和低速震蕩模式可供選擇。每種模式下的頻率又有多種選擇。而且還可以外接振蕩器。更重要的是，在MCU運行中，這些時鐘模式可以實時切換。這很方便客戶進行低功耗控制。例如：在處理數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)運行在高速狀態(tài)；空閑時運行在低速狀態(tài)。

　　*高速實時的中斷響應。MCU響應中斷的時間非常快，一般只需要5個系統(tǒng)時鐘周期。中斷響應速度快，CPU花費在等待方面的時間少，這可以節(jié)省不少的等待功耗。

　　*靈活的I/O設置。MCU的I／0口資源豐富，配置靈活。有三種配置方式：漏極開路、推拉輸出和弱上拉方式。用戶可以根據(jù)實際需要通過相關寄存器的設置來禁止或使能這些方式。其中將端口配置成漏極開路方式是zui省電的方式。另外，MCU片上沒有用到的其他外設可以通過軟件來關閉?？傊?，根據(jù)項目的要求，靈活運用MCU的各種低功耗特性，通過軟件的控制，就可以很好地實現(xiàn)低功耗的要求。

　　A-B 1756-M24使用每MIPS功耗來衡量MCU的低功耗性能是相對比較準確。比如執(zhí)行一個需要10K條指令的任務，甲MCU的工作電流為3mA，速度為10MIPS，則甲MCU需要工作lmS完成該任務，消耗3mA*1ms*Vcc，然后甲MCU就可以進入低功耗模式了。而乙MCU的工作電流為1mA，速度為2MIPS，則乙MCU需要工作5mS完成，這樣乙MCU完成該任務的消耗為1mA*5mS*Vcc。電流大但是速度快的MCU可能更省電！

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