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嵌入式應(yīng)用中的能耗調(diào)試

作者: 時(shí)間:2011-02-04 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

圖3 能耗函數(shù)

為了避免對(duì)RX緩沖區(qū)進(jìn)行輪詢,一種常見的變通方法是啟用RX中斷并將MCU置于睡眠模式。完成之后,很容易看到能耗節(jié)省是巨大的。當(dāng)我們關(guān)閉處理器,電流降至1.40mA(見圖2b)?,F(xiàn)在,當(dāng)LEUART接收到數(shù)據(jù),它就會(huì)被喚醒并通過TX緩沖區(qū)將其傳送回去。


當(dāng)中斷被觸發(fā)時(shí),電流尖峰將達(dá)到2.5mA,而剖析程序會(huì)精確定位到中斷例程(見圖4a)。不過,電流將在這個(gè)尖峰值保留較長(zhǎng)的一段時(shí)間,而通過點(diǎn)擊圖表,就可能會(huì)發(fā)現(xiàn)在使用UART通信時(shí)的另一種常見錯(cuò)誤。

圖4 帶有LEUART TX輪詢的LEUART RX中斷(a),在接收字節(jié)之間處于睡眠模式下的EFM32(b),以及深睡眠模式下的EFM32(c)


void pollLEUARTTX(void)
{while ( !( LEUART0 -> STATUS LEUART_STATUS_TXC) );}


在發(fā)送數(shù)據(jù)之后,用戶會(huì)設(shè)置一個(gè)while循環(huán)以等待傳輸完成。無(wú)疑,這會(huì)使處理器過長(zhǎng)時(shí)間保持在運(yùn)行模式之下。這段循環(huán)可以被中斷所取代,一旦傳輸完成,中斷就會(huì)喚醒處理器。通過這樣做,就將再次降低電流消耗量(見圖4b)。


現(xiàn)在,在每個(gè)接收到的字節(jié)之間,處理器都進(jìn)入睡眠模式,降低了電流。字節(jié)傳輸?shù)耐瓿蔁o(wú)須處理器的干預(yù),所以就不需要輪詢緩沖區(qū)以獲知傳輸何時(shí)完成。將循環(huán)替換為中斷例程是一種更優(yōu)雅、更節(jié)能的解決方案,正如這兩種方法的不同剖析圖所示。

深睡眠
EFM32 MCU的LEUART模塊可以在深睡眠模式下工作。在這種模式下,高頻振蕩器被關(guān)閉,但低頻振蕩器(RC或晶振)仍在運(yùn)行并給LEUART提供時(shí)鐘。如果將EFM32置于深睡眠模式并重復(fù)上述例子,能耗將降至微安量級(jí)。


為了能夠直觀地顯示這些電流數(shù)值,剖析程序從線性坐標(biāo)切換到對(duì)數(shù)坐標(biāo)。在深睡眠模式下,電流現(xiàn)在是1μA,而接收到幀時(shí)的尖峰值是80μA(見圖4c)。從第一種方法到最后一種配置,節(jié)能倍數(shù)超過了1000。


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