低功耗控制電路和程序思路設計總結

　　一：首先了解芯片的內部功耗

　　開(kāi)發(fā)一個(gè)手持設備，有一個(gè)設計重點(diǎn)問(wèn)題是必須要重視和解決的。那就是在待機狀態(tài)下如何做到最省電，即在待機狀態(tài)下如何做到盡可能的低功耗，比如用芯唐科技的Cortex-M0內核的NUC100做手持電臺的開(kāi)發(fā)，那么

　　1、首先要了解的就是該芯片在深度休眠或睡眠模式下功耗是多少（即該模式下的工作電流時(shí)多大，注一般的芯片都是uA級別的）。

　　通過(guò)查看NUC100芯片資料（在每個(gè)芯片手冊電氣特性或DC電氣特性一節會(huì )有說(shuō)明）了解到該芯片的工作最大電流（即最大功耗）和深度休眠模式下的最低功耗 （最低功耗有Ipwd1，Ipwd2，Ipwd3，Ipwd4，表示NUC100內部的模塊工作需要外部提供四個(gè)VDD接口，計算功耗時(shí)要把他們累加起來(lái)，這里給出了每個(gè)VDD接口的休眠模式下最低功耗值，當然如果芯片可以關(guān)閉某個(gè)模塊的對應的VDD，那就可以降低更多不必要的功耗了）

　　2、首先要了解的就是該芯片在深度休眠或睡眠模式下功耗是多少（即該模式下的工作電流時(shí)多大，注一般的芯片都是uA級別的）。

　　通過(guò)查看NUC100芯片資料（在每個(gè)芯片手冊電氣特性或DC電氣特性一節會(huì )有說(shuō)明）了解到該芯片的工作最大電流（即最大功耗）和深度休眠模式下的最低功耗 （最低功耗有Ipwd1，Ipwd2，Ipwd3，Ipwd4，開(kāi)始理解是：表示NUC100內部的模塊工作需要外部提供四個(gè)VDD接口，計算功耗時(shí)要把他們累加起來(lái)，這里給出了每個(gè)VDD接口的休眠模式下最低功耗值，當然如果芯片可以關(guān)閉某個(gè)模塊的對應的VDD，那就可以降低更多不必要的功耗了，其實(shí)不是這樣的。后來(lái)發(fā)現Ipwd1，Ipwd2，Ipwd3，Ipwd4分別代表4種情況下測得的功耗電流，后來(lái)也芯片廠(chǎng)商客服也確認過(guò)，他們說(shuō)NUC100在深度休眠的情況下可以做到25uA以下。）

　　二：電路供電系統的功耗分析

　　下圖是7R手臺控制電路（用2個(gè)端口做開(kāi)關(guān)機判斷處理，按鍵開(kāi)關(guān)機時(shí)波形圖（開(kāi)/關(guān)機波形一樣））

　　上圖的工作原理是這樣的：

　　當POWER_KEY按下不，TP1點(diǎn)就持續高電平（下面示波器波形圖的下面一個(gè)通道的波形圖），

　　由于C1兩端電平不能突變，所以C1在POWER_KEY按下瞬間其兩端都是高電平（其實(shí)C1起到加速作用），這樣三極管Q1的由于基極出現高電平會(huì )瞬間導通，然后，TP2點(diǎn)出現低電平，然后C1會(huì )通過(guò)Q1的基--Q1發(fā)射--R1--C1構成一個(gè)回路進(jìn)行放電（整個(gè)過(guò)程波形如同下圖示波器截圖的上面那個(gè)通道波形：開(kāi)始出現2ms低電平，后來(lái)按照指數形式放電，Q1就從導通，然后慢慢截止，最后TP2的電平穩定為高電平），注意C2電容的容量相比C1很小，0.1u=100000p，估計C2在此電路的作用就是濾除高頻成分的目的。

　?。ㄟ@里容易糊涂：C1不能突變，POWER_KEY按下瞬間C1兩端不能突變，可是C2兩端也不能突變，所以C2兩端都是低電平，那C1和C2的交點(diǎn)電壓就打架了？，因為C2電容量相比C1的電容量很小，幾乎對C1不會(huì )產(chǎn)生影響，當然如果C1和C2都是0.1uf，這POWER_KEY1導通瞬間，由于C1 C2兩端電壓都不能突變，則他們的交點(diǎn)電壓應該是2.5V）

　?。娙菹嚓P(guān)理解：［深入理解電容的工作特性總結］ ）

　　下面用一個(gè)端口實(shí)現的開(kāi)關(guān)機功能（因為INT0和PB14功能可以做程序中作改變）：

　　程序控制流程稍好加上：

　　》》》

　　一：首先了解芯片的內部功耗

　　開(kāi)發(fā)一個(gè)手持設備，有一個(gè)設計重點(diǎn)問(wèn)題是必須要重視和解決的。那就是在待機狀態(tài)下如何做到最省電，即在待機狀態(tài)下如何做到盡可能的低功耗，比如用芯唐科技的Cortex-M0內核的NUC100做手持電臺的開(kāi)發(fā)，那么

　　1、首先要了解的就是該芯片在深度休眠或睡眠模式下功耗是多少（即該模式下的工作電流時(shí)多大，注一般的芯片都是uA級別的）。

　　通過(guò)查看NUC100芯片資料（在每個(gè)芯片手冊電氣特性或DC電氣特性一節會(huì )有說(shuō)明）了解到該芯片的工作最大電流（即最大功耗）和深度休眠模式下的最低功耗 （最低功耗有Ipwd1，Ipwd2，Ipwd3，Ipwd4，表示NUC100內部的模塊工作需要外部提供四個(gè)VDD接口，計算功耗時(shí)要把他們累加起來(lái)，這里給出了每個(gè)VDD接口的休眠模式下最低功耗值，當然如果芯片可以關(guān)閉某個(gè)模塊的對應的VDD，那就可以降低更多不必要的功耗了）

　　2、首先要了解的就是該芯片在深度休眠或睡眠模式下功耗是多少（即該模式下的工作電流時(shí)多大，注一般的芯片都是uA級別的）。

　　通過(guò)查看NUC100芯片資料（在每個(gè)芯片手冊電氣特性或DC電氣特性一節會(huì )有說(shuō)明）了解到該芯片的工作最大電流（即最大功耗）和深度休眠模式下的最低功耗 （最低功耗有Ipwd1，Ipwd2，Ipwd3，Ipwd4，開(kāi)始理解是：表示NUC100內部的模塊工作需要外部提供四個(gè)VDD接口，計算功耗時(shí)要把他們累加起來(lái)，這里給出了每個(gè)VDD接口的休眠模式下最低功耗值，當然如果芯片可以關(guān)閉某個(gè)模塊的對應的VDD，那就可以降低更多不必要的功耗了，其實(shí)不是這樣的。后來(lái)發(fā)現Ipwd1，Ipwd2，Ipwd3，Ipwd4分別代表4種情況下測得的功耗電流，后來(lái)也芯片廠(chǎng)商客服也確認過(guò)，他們說(shuō)NUC100在深度休眠的情況下可以做到25uA以下。）

　　二：電路供電系統的功耗分析

　　下圖是7R手臺控制電路（用2個(gè)端口做開(kāi)關(guān)機判斷處理，按鍵開(kāi)關(guān)機時(shí)波形圖（開(kāi)/關(guān)機波形一樣））

　　上圖的工作原理是這樣的：

　　當POWER_KEY按下不，TP1點(diǎn)就持續高電平（下面示波器波形圖的下面一個(gè)通道的波形圖），

　　由于C1兩端電平不能突變，所以C1在POWER_KEY按下瞬間其兩端都是高電平（其實(shí)C1起到加速作用），這樣三極管Q1的由于基極出現高電平會(huì )瞬間導通，然后，TP2點(diǎn)出現低電平，然后C1會(huì )通過(guò)Q1的基--Q1發(fā)射--R1--C1構成一個(gè)回路進(jìn)行放電（整個(gè)過(guò)程波形如同下圖示波器截圖的上面那個(gè)通道波形：開(kāi)始出現2ms低電平，后來(lái)按照指數形式放電，Q1就從導通，然后慢慢截止，最后TP2的電平穩定為高電平），注意C2電容的容量相比C1很小，0.1u=100000p，估計C2在此電路的作用就是濾除高頻成分的目的。

　?。ㄟ@里容易糊涂：C1不能突變，POWER_KEY按下瞬間C1兩端不能突變，可是C2兩端也不能突變，所以C2兩端都是低電平，那C1和C2的交點(diǎn)電壓就打架了？，因為C2電容量相比C1的電容量很小，幾乎對C1不會(huì )產(chǎn)生影響，當然如果C1和C2都是0.1uf，這POWER_KEY1導通瞬間，由于C1 C2兩端電壓都不能突變，則他們的交點(diǎn)電壓應該是2.5V）

　?。娙菹嚓P(guān)理解：［深入理解電容的工作特性總結］ ）

　　下面用一個(gè)端口實(shí)現的開(kāi)關(guān)機功能（因為INT0和PB14功能可以做程序中作改變）：

　　程序控制流程稍好加上：

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　　當在待機情況下要求極低功耗時(shí)的電路

　　低功耗設計問(wèn)題：如何實(shí)現一個(gè)MCU系統在待機狀態(tài)下0uA的低功耗？（在待機模式下不能工作。如何通過(guò)長(cháng)按按鍵開(kāi)啟系統，并能夠在釋放按鍵后系統也能正常工作？）

　　分析：

　　根據系統功耗要求，MCU在待機模式下不能工作。如何通過(guò)長(cháng)按按鍵開(kāi)啟系統，并能夠在釋放按鍵后系統也能正常工作？然后在開(kāi)機后，再次長(cháng)按按鍵后又可以進(jìn)入0uA的超低功耗下面待機。

　　解決：

　　系統在待機狀態(tài)（關(guān)機）時(shí)，當POWER_KEY1按鍵被長(cháng)按。Q2導通，電池輸入電壓的高電平信號直接供到MCU芯片電源端，然后MCU一