嵌入式應(yīng)用中的能耗調(diào)試

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）。現(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。無疑，這會(huì)使處理器過長時(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。