开发工具调整 MCU 的功耗---凯利讯半导体_mcu功耗测量

　　构成物联网 (IoT) 的众多器件关联在一起的其中一个原因是对低能耗的要求。为了满足这一要求，需要在一个整体策略内，从多个层面进行优化。一个成功的设计不仅需要选择低功耗的元器件，还要使用软件以最有效的方式使这些元器件协同工作，从而节省可用的电池容量。即使是硬件和软件实现的稍微变动，也会对整体能耗造成很大的影响。

　　大多数 IoT 器件的核心是为高能效设计的微控制器 (MCU)。典型的低能耗 MCU 包括一系列智能外设，其代表核心处理器来控制 I/O 和基本的系统功能。串行端口 (UART) 通常能够自主地发送和接收数据，而在处理器内核上运行的软件只需在数据接收完成后从相应的缓冲器中传输字节。通过在诸如 Silicon Labs 的 Gecko EFM32 系列的 MCU 等器件上提供链接的 DMA 传输，甚至是这种交互都可以减至最少。这种情况下，处理器内核只需在收到完整消息后唤醒以检查存储器的内容。

　　通过允许外设管理 I/O，MCU 可以在大部分时间里都处于休眠模式，这样 MCU 的许多部分将关闭，而不会耗电。占空比是处于活动模式的时间与处于休眠模式的时间之比。低占空比对于电池供电的 IoT 应用非常重要，因为休眠模式仅仅消耗微安量级的电流，而活动模式通常会高出几个数量级。

　　低占空比允许处理器内核大部分时间处于休眠模式，仅在需要时唤醒以收集数据或进行通信。实施低占空比策略的关键是了解软件如何与硬件进行交互。需要确定哪些功能导致 MCU 唤醒时间过长，然后尽可能更换或重写。一直以来，在开发阶段的早期很难实现这一点，因为需要对硬件成品进行测试才能确定。

　　Silicon Labs 的 Pearl Gecko 入门套件及类似评估板包括高级能量监视器 (AEM) 功能。当与公司的 Simplicity Studio 中的高级工具结合使用时，可以在软件开发期间，提供极有价值的洞察信息，让开发人员了解应用需要多少能量。这些信息不仅显示了休眠模式的有效性，还揭示功能层级的优化。