PIC单片机系统低功耗设计方法.pdf

硬件纵横
!"# 单片机系统低功耗设计方法
南京飞腾科技开发有限公司!"#$$"%& 邱玉春
扬州三力电器集团邱玉明
摘要: !"# 系列单片机低功耗系统的基本设计方法及实际系统调试时对低功耗方面的故障
分析。同时针对!"# 系列单片机的典型振荡电路,介绍了振荡电路的具体设计方法。
关键词: 单片机低功耗系统设计
系统的功耗在整个系统设计中,尤其是在采用电池" 系统故障诊断
供电的系统中显得十分重要。(&12314&% 公司的/") 系当对设计好的实际系统进行测试时, 发现功耗并不
列单片机为设计高性能、低价格、低功耗的单片机系统像理论上的那样小。此时,首先要分清电能主要是单片机
提供了很好的解决方案。(&12314&% 公司的单片机分为本身消耗了还是单片机的" # $ 引脚驱动外围电路消耗掉
/"),5)666 、/"),7)86 、/"),7)666 、/"),9)666 、了。最简单的测量方法是分别测出单片机电源输入引脚
/"),:)666 8 个系列。程序存储器有;;/+$(、$</、的电流和单片机接地引脚的电流。只有当二者的数值基
+$(、=*>.? 等多种类型供选择, 可以满足不同场合的本相等时,整个系统的功耗最低。如果发现数值不等或者
设计需要。系统功耗和理论值相差较大,则应该从以下几个方面进行
为了使系统工作在低功耗状态, 设计者必须正确设诊断: 引脚是否连接到? 或者的上升速
G,H # ()*+ ! !! ! !!
置单片机的配置及工作方式。下面结合最常用的率小于***@******@8F # 0-, 此时将可能导致系统不能正常复位。
/"),5)8@:、/"),7)89、/"),7)9A> 等单片机介绍实际 G5H所有输入引脚不能悬空。如果悬空将使得数字输入缓
低功耗系统的设计方法。冲区产生切换电流,从而提高功耗。GAH所有未用的引脚设
! 基本设计方法置为输出,并设置为高电平或低电平。GJH+<)) 引脚应该
有许多技术可以降低系统的功耗, 最常用的是连接到或。判断是否有模拟量施加在数字输入
.BCC% ! !! ! -- G8H
模式。单片机可以采用看门狗或外部事件周期性地唤醒端使数字输入缓冲区产生切换电流,从而增加功耗。G7H判
单片机,% 模式。% 模断是否所有片上外围电路都给关闭了、哪些可以工作在
式下,晶振停止振荡,以减少系统功耗,而此时单片机只外部时钟的片上外围电路,如> # K 转换、同步时钟,需要
有几个微安的电流。消耗额外的电能。G9H判断是否使用了内部上拉功能,如果
单片机的工作频率和功耗的关系很大,频率越高,功此时端口处于驱动或接收, 个零电平, 将产生额外的电
耗越大。在采用 A5D?E 晶振、AF 工作电压时, 流消耗。G:H判断是否使用上电的定时器,若是,此时它将增
/"),5)666、/"),7)66 等系列单片机的典型工作电流加上电时的电流消耗。GLH如果单片机电源输入引脚的流
只有,8!>。在许多低功耗的场合,采用低速晶振实现低入电流和接地引脚的流出电流不相等,那么," # $ 引脚一
功耗非常有效。如果单片定输出或吸收了电流, 从而增大了整个系统