作者:國家半導(dǎo)體公司AbdulAleaf新一代的便攜式電子產(chǎn)品不得不采用集成度更高、耗電更高的芯片,才可支持那些受用戶歡迎的功能。然而,用戶同時也希望新產(chǎn)品有較長的電池壽命,無需頻繁地充電。為了滿足客戶這種近乎矛盾的需求,系統(tǒng)設(shè)計工程師必須考慮采用任何有助削減系統(tǒng)功耗的技術(shù)。這些節(jié)能技術(shù)基本上可以按照其執(zhí)行方式分為應(yīng)用層技術(shù)及后臺技術(shù)兩大類。應(yīng)用層技術(shù)由應(yīng)用程序本身來執(zhí)行,以打印機為例,最后一份文件完成打印
作者:國家半導(dǎo)體公司 Abdul Aleaf
新一代的便攜式電子產(chǎn)品不得不采用集成度更高、耗電更高的芯片,才可支持那些受用戶歡迎的功能。然而,用戶同時也希望新產(chǎn)品有較長的
電池壽命,無需頻繁地充電。為了滿足客戶這種近乎矛盾的需求,系統(tǒng)設(shè)計工程師必須考慮采用任何有助削減系統(tǒng)功耗的技術(shù)。
這些節(jié)能技術(shù)基本上可以按照其執(zhí)行方式分為應(yīng)用層技術(shù)及后臺技術(shù)兩大類。應(yīng)用層技術(shù)由應(yīng)用程序本身來執(zhí)行,以打印機為例,最后一份文件完成打印之后,打印機便會改用低
功率模式。后臺技術(shù)由工作系統(tǒng)、后臺任務(wù)或硬件來執(zhí)行,因此完全或幾乎不受主要應(yīng)用任務(wù)控制。外設(shè)活動監(jiān)控電路便是一種后臺技術(shù),其特點是可將顯示器背光系統(tǒng)或磁盤馬達的
電源切斷。
應(yīng)用層技術(shù)
看似簡單的手持式遙控器其實設(shè)計很復(fù)雜,因為它的關(guān)閉模式并非真正關(guān)閉。事實上,遙控長期處于等待狀態(tài),以便用戶可以隨時、隨手便按。任何按鈕一經(jīng)觸動,遙控器便會從低功率的睡眠模式中喚醒,然后進入完全活躍模式。較為先進的電子產(chǎn)品可能會在開啟及關(guān)閉之間添加多個不同的模式,例如時鐘被固定在可以接受的最低速度,而暫時未用的電路
模塊則全部關(guān)閉,以便節(jié)省用電。
調(diào)低工作占空比是一個可為許多系統(tǒng)解決節(jié)能問題的方案。例如,建筑物的暖風/通風/空調(diào)系統(tǒng)的
傳感器或控制器節(jié)點真正做出響應(yīng)的時間只有幾秒或幾分鐘。這些系統(tǒng)在大部分時間之內(nèi)都處于低功率模式的睡眠狀態(tài),喚醒之后,便立即向傳感器取樣或發(fā)出新的控制輸出,由喚醒至完成工作全部時間不超過一秒,然后便回到睡眠狀態(tài),直至下一次為止。喚醒信號可以由硬件計時器發(fā)出,這個計時器配置成可以按照固定的周期時間觸發(fā)的系統(tǒng)。
工作模式也可以由外來信號控制。例如,控制門鎖的無匙門禁系統(tǒng)可能長期處于低功率的睡眠狀態(tài),一旦檢測到鍵盤上的按鍵閉合便喚醒無匙門禁系統(tǒng)。就上述情況而言,多輸入喚醒(MIWU)支持便很有用,因為輸入/輸出端口的狀態(tài)一旦有變,多輸入喚醒功能便會喚醒處于低功率模式的中央處理器。執(zhí)行MIWU功能的邏輯電路模塊負責監(jiān)控端口管腳及外設(shè)接口,以便檢測狀態(tài)是否改變。MIWU功能一經(jīng)設(shè)定,便可喚醒處于低功率模式的系統(tǒng),然后發(fā)出
CPU中斷信號。只要采用多輸入喚醒功能,系統(tǒng)在等待輸入信號時便無需先執(zhí)行鍵盤掃描環(huán)路或其他監(jiān)控軟件,因此可以大幅降低功耗。
1.協(xié)議規(guī)定的低功率模式
部分通信協(xié)議可以支持
多種不同的低功率模式。例如,按照無線藍牙通信協(xié)議的規(guī)定,藍牙設(shè)備有三種低功率模式可供選擇: