从应用层和后台分析便携式电子产品的节能技术

时间:2009-11-29来源:网络

  
  2.硬件支持的低功率模式
    
  嵌入式微控制器通常设有至少一个低功率模式,以支持应用层的电源管理功能。美国国家半导体CP3000系列连接处理器采用先进的电源管理技术,其中内置的两个12MHz及32.768kHz振荡器负责支持四个不同模式:
  
  活跃模式―有关应用以 12MHz的系统时钟频率全速运行。片上锁相环路时钟乘法器负责提供24MHz的中央处理器时钟,也为USB节点控制器提供48MHz的时钟。

图2:自适应电压调节硬件系统。
  
  节能模式―CPU及指定的外围器件都由32.768kHz的时钟负责为其提供时钟信号,12MHz的振荡器及锁相环路可能会被关闭。
  
  空闲模式―CPU及指定的外设没有时钟为其提供时钟信号,由32.768kHz振荡器为其提供时钟信号的看门狗计时器可以被编程,以脱离空闲模式。可以对MIWU模块进行编程,当在某个端口管脚上检测到上升或下降边沿,触发系统脱离空闲模式。
  
  停止模式―将32.768kHz的振荡器关闭。MIWU模块仍继续运行,使外部信号可以触发系统脱离停止模式。
  
  我们可以利用不同的方式来执行这些模式,以便达到节能的目的。虽然没有一套现成的规律可以适用于所有系统,但表1列出了将应用电源管理模式映射到蓝牙及CP3000模式的实际应用。
  
  3.如何处理未使用的外设
  
  对于大部分的微处理器设计来说,只要关闭没有使用的外设,便可降低功耗。CP3000系列芯片分别为每一外设模块提供使能位,该芯片可以支持非常多的外设,根本没有哪种应用可以完全用到这些外设模块,因此必定有部分外设模块暂时未用。为了降低功耗,这些未用的外设模块必须全部关闭。
  
  由于外设所需的时钟频率与系统的时钟频率不同,也由于外设的时钟频率不受所采用的电源管理模式控制,因此CP3000芯片的时钟合成模块负责为这些外设提供独立的时钟。为了尽量节省电能,应关闭这些未用外设的辅助时钟。
  
  4.如何处理未使用的端口管脚
  
  如果任由没有被驱动的CMOS输入端电压浮动至介于逻辑电平0与1之间的输入电压范围,将会产生额外的功耗。如果I/O端口配置为输入端,而且任由其自由浮动,上述情况便有可能出现,因此任何没有外部驱动或拉高/拉低的输入端口都应配置为输出端。CP3000端口电路设有可编程的上拉功能,以避免未驱动的输入端电压自由浮动。
  
  CP3000的端口管脚在芯片复位后配置为输入端,这是CP3000芯片的预设配置。采用这样的配置是有必要的,因为外接元件可能会驱动这些端口。这些端口如果预设为输出端,微控制器与外接元件可能会在复位后互相争夺使用缓冲区。因此,有关应用有责任在复位后配置没有被驱动的端口管脚。

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关键词: 便携式电子产品 节能技术 应用层 后台

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