電池開(kāi)發(fā)人員在設計電池供電系統時(shí)經(jīng)常會(huì )發(fā)現，雖然系統硬件的效率提高了，但電池的功耗卻往往比預期高出很多。實(shí)際上，在優(yōu)化嵌入式系統時(shí)，硬件只是必須考慮的因素之一，另一個(gè)不可或缺的因素則是軟件。

 

 

如果電池開(kāi)發(fā)人員希望電池發(fā)揮最佳性能，可以通過(guò)管理微控制器 (MCU) 軟件的方法來(lái)解決。在著(zhù)手開(kāi)始之前，不妨先參考以下技巧：

 

盡可能增加MCU待機時(shí)間—MCU在待機模式下的電流通常比激活模式要低幾個(gè)數量級。這是由于MCU在等待狀況下，非必要外設和系統模塊會(huì )進(jìn)行電源門(mén)控。

 

巧用中斷來(lái)控制程序流—這個(gè)技巧關(guān)系著(zhù)代碼的執行效率。在MCU中，每執行一行代碼都會(huì )消耗時(shí)鐘周期，這反過(guò)來(lái)會(huì )影響系統電池的使用壽命。但如果合理使用中斷，就可以根據系統狀態(tài)來(lái)確定執行哪一部分代碼，從而做出智能化的決定。

 

用外設硬件替代軟件函數—電池系統軟件在執行加密等安全函數時(shí)，通常需要執行成千上萬(wàn)條代碼。但如果采用TI的低功耗MSP MCU，就可以使系統在執行128位加密函數時(shí)將時(shí)鐘周期從6600個(gè)減少到168個(gè)。這是因為這款MCU包含了硬件模塊。此外，如硬件乘法器等TI的一些簡(jiǎn)單模塊能夠大大簡(jiǎn)化數學(xué)函數，也可以幫助實(shí)現類(lèi)似的功能。

 

管理MCU內部外設的功耗—即使處于非待機模式，也應該關(guān)閉不必要的外設以降低功耗。

 

管理MUC外部器件的功耗—在需要盡可能延長(cháng)電池的使用壽命時(shí)，除了關(guān)閉非必要的MCU內部組件，還可使用系統中的MCU來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉外部器件。

 

謹慎選擇MCU器件類(lèi)型—需注意的是，不同MCU的功能千差萬(wàn)別。同時(shí)，在激活和待機兩種模式下，不同應用對MCU的需求也會(huì )相應發(fā)生變化。因此，工程師在設計電池系統時(shí)，應該選擇針工作周期優(yōu)化的MCU。此外還需注意，對于那些頻繁在激活與待機模式間切換的應用，喚醒系統所需的時(shí)間也是一個(gè)非常重要的因素。

 

總之，高效軟件絕對是確保電池使用壽命最大化的“必殺技”。上述技巧和竅門(mén)可以幫助電池開(kāi)發(fā)人員設計高效軟件，不過(guò)還有其它很多因素需要考慮。此外，通過(guò)優(yōu)化工具也可以幫助延長(cháng)電池使用壽命。如果采用TI的MCU來(lái)設計電池系統，可以通過(guò)TI軟件優(yōu)化選項來(lái)幫助簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程。比如在剛開(kāi)始設計電池系統時(shí)，TI的ULP Advisor可以根據超低功耗清單來(lái)幫助檢查代碼，并提供可能的軟件改進(jìn)建議。在設計中期，TI的EnergyTrace™ 技術(shù)可以提供實(shí)時(shí)功率測繪功能，以便工程師查看MCU每一個(gè)位置上的精確功耗值。如需了解更多TI超低功耗MCU和軟件的相關(guān)信息，敬請訪(fǎng)問(wèn)TI MSP產(chǎn)品介紹。



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