| 模式 | 運(yùn)行 | 空閑 | 掉電 |
| 電流(max) | 3mA | 1.5mA | 20μA |
低功耗的軟件原則是讓運(yùn)行模式遠(yuǎn)比空閑、掉電模式少占用時(shí)間,尤如一個(gè)占空比很小的脈沖,消耗的能量較少。在開機(jī)狀態(tài)下,靠中斷喚醒CPU,在短暫的時(shí)間內(nèi)工作在運(yùn)行模式,處理相應(yīng)的事件,然后進(jìn)入空閑(或掉電)模式;在關(guān)機(jī)狀態(tài)下,完全進(jìn)入掉電模式。
PDA類產(chǎn)品的主要機(jī)時(shí)占用是顯示和按鍵的交互操作。僅在較短的時(shí)間內(nèi)有大量的計(jì)算,需全速運(yùn)行,顯示也是瞬間完成,大部分時(shí)間花在等待按鍵上。如果采用查詢方式,CPU鈄以運(yùn)行模式等待按鍵,耗電較大;如果采用中斷方式,則可以由中斷喚醒CPU,讓較長的等待按鍵時(shí)間,都處在空閑模式(或掉電模式)。
中斷有兩種實(shí)現(xiàn)方式:一種是鍵盤接到外部中斷引腳,外部中斷喚醒CPU;一種是采用定時(shí)器中斷,定時(shí)喚醒CPU,完成鍵盤處理和其它工作后CPU又進(jìn)入休眠狀態(tài)。
令人耳目一新的是,通常的80C51從掉電模式喚醒到運(yùn)行模式,只能靠硬件復(fù)位;而78LE516可以通過第二途徑——中斷INT0和INT1來喚醒,這對于PDA類產(chǎn)品權(quán)為有利。因?yàn)榈綦娔J降墓?會比空閑模式小2~3個(gè)數(shù)量級,整機(jī)功耗將會進(jìn)一步降低。類似的功能在PHILIPS公司的PLC系列低功耗單片機(jī)中也提供。
六、外圍器件的合理使用
由于外圍器件的使用不是很頻繁,所以要選擇帶片選功能的外圍器件, 不使用它們時(shí)進(jìn)入低功耗模式。
減少外圍器件的使用是PDA類產(chǎn)品降低功耗、減小體積的積極辦法,但這要視系統(tǒng)可行性而定,并需要軟件的配合。例如,使用78LE516內(nèi)部64KB程序空間,對中等規(guī)模的系統(tǒng)已經(jīng)足夠,可以不使用外部程序存儲器;使用好78LE516內(nèi)部RAM,尤其是比80C52多出的內(nèi)部256字節(jié)AUX RAM,可以節(jié)省外部RAM和尋址電路,這需要對軟件很好地規(guī)劃;78LE516的P4口可以義為指定外部地址的設(shè)備片選信號,可以節(jié)省外部地址譯碼電路。
不可小視CMOS器件未使用的輸入口。一個(gè)懸空的輸入端不但可能因?yàn)槠涓咻斎胱杩苟袘?yīng)電荷,損壞器件,而且可能造成不斷喚醒CPU,不能進(jìn)入掉電模式。假如輸入口感應(yīng)到較高頻率的信號。增加的電流甚至高達(dá)20mA。這一結(jié)論從公式(1)的理論和開實(shí)踐都可以驗(yàn)證。正確的處理辦法是將未使用的輸入接到Vcc或地。
七、關(guān)機(jī)后關(guān)斷整機(jī)電源
對于鈕扣電池供電的設(shè)備,關(guān)機(jī)態(tài)的電流消耗也是不可忽略的。10μm的關(guān)機(jī)電流累積一個(gè)月,就會消耗大于6%的電池容量。
關(guān)斷整機(jī)電流的簡單方法是用CMOS觸發(fā)器控制一個(gè)晶體管做的電子開關(guān),通常開關(guān)三極管的截止電流小于500mA。
圖2是我們設(shè)計(jì)的智能電源控制電路,靠一個(gè)耗電極少的單片機(jī)PIC12LC508A控制晶體管電子開關(guān)和DC-DC變換器,可以實(shí)現(xiàn)單鍵開關(guān)機(jī)、自動(dòng)關(guān)機(jī)、禁止關(guān)機(jī)、定時(shí)開機(jī)等功能。
現(xiàn)在,越來越多的電池變換芯片具有SHUT DOWN引腳和電流與負(fù)載斷開的功能。采用這一特性實(shí)現(xiàn)的電路,使用與圖2類似的原理,關(guān)機(jī)電流也可以達(dá)到1μA以下。





