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AVR单片机功耗优化策略与方法

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在系统设计中,降低AVR控制系统的功耗时需要考虑几个问题。不需要的功能必须禁止。下面的模块需要特殊考虑以达到尽可能低的功耗。在其他睡眠模式模拟比较器是自动关闭的。如果与TDO引脚连接的硬件电路没有上拉电阻,功耗将增加。

AVR单片机功耗优化策略与方法

在系统设计中,降低AVR控制系统的功耗时需要考虑几个问题。一般来说,要尽可能利用睡眠模式,并且使尽可能少的模块继续工作。不需要的功能必须禁止。下面的模块需要特殊考虑以达到尽可能低的功耗。

1.ADC转换

模数转换器使能时,ADC在睡眠模式下继续工作。为了降低功耗,在进入睡眠模式之前需要禁止ADC。重新启动后的第一次转换为扩展的转换。

2.模拟比较器

模拟比较器在空闲模式时,如果没有使用模拟比较器,可以将其关闭。在ADC噪声抑制模式下也是如此。在其他睡眠模式模拟比较器是自动关闭的。如果模拟比较器使用了内部电压基准源,则不论在什么睡眠模式下都需要关闭它,否则内部电压基准源将一直使能。

3.掉电检测BOD

如果系统没有利用掉电检测BOD,这个模块也可以关闭。如果熔丝位BODEN被编程,从而使能了BOD功能,它将在各种休眠模式下继续工作。在深层次的休眠模式下,这个电流将占总电流的很大比重。

4.片内基准电压

当使用BOD、模拟比较器和ADC时可能需要内部电压基准源。若这些模块都禁止了,则基准源也可以禁止。重新使能后用户必须等待基准源稳定之后才可以使用它。如果基准源在休眠过程中是使能的,其输出立即可以使用。

5.看门狗定时器(www.xing528.com)

如果系统无需利用看门狗,这个模块也可以关闭。若使能,则在任何休眠模式下都持续工作,从而消耗电流。在深层次的睡眠模式下,这个电流将占总电流的很大比重。

6.端口引脚

端口引脚进入休眠模式时,所有的端口引脚都应该配置为消耗最小的功耗。最重要的是避免驱动电阻性负载。在休眠模式下I/O时钟CLKI/O和ADC时钟CLKADC都被停止了,输入缓冲器也禁止了,从而保证输入电路不会消耗电流。在某些情况下输入逻辑是使能的,用来检测唤醒条件。如果输入缓冲器是使能的,此时输入不能悬空,信号电平也不应该接近VCC/2,否则输入缓冲器会消耗额外的电流。

7.JTAG接口与片上调试系统

如果通过熔丝位OCDEN使能了片上调试系统,当芯片进入掉电或省电模式时主时钟保持运行。在休眠模式中这个电流占总电流的很大比重。下面有三种替代方法:

1)不编程OCDEN。

2)不编程JTAGEN。

3)置位MCUCSR的JTD。

当JTAG接口使能而JTAGTAP控制器没有进行数据交换时,引脚TDO将悬空。如果与TDO引脚连接的硬件电路没有上拉电阻,功耗将增加。器件的引脚TDI包含一个上拉电阻,因此在扫描链中无需为下一个芯片的TDO引脚设置上拉电阻。通过置位MCUCSR寄存器的JTD或不对JTAG熔丝位编程可以禁止JTAG接口。

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