MCU为兼顾省电及功能 休眠频率应更具弹性
对智能型感应设备来说，为因应长时间运作需求，便须达到电源最佳化。其中，微控制器(MCU)的省电设计关键，在于了解应用情境以设计休眠模式，关闭必要的周边协同单元，同时强化不干扰微控制器的自主功能，才能兼顾省电及功能性。
设备休眠时间的比例依设备的用途而有所不同。例如，心跳感应器需以50Hz的频率采样，才能取得正确数据。而家庭温度感应器则仅需每秒采样一次即可，二者休眠时间有所不同。 同样的，设备工作周期(duty cycle)依程式所处状态不同而有所差异，也应纳入考虑。以穿戴式装置来说，加速仪(Accelerometer)在休眠状态下仅需每秒采样一次。反之，正常状态时则需增加采样频率，以增加数据搜集的正确性。 以往设计上MCU由于必须管理装置内众多功能，几乎从不休眠。然而，报导认为MCU必须善用休眠模式，才能在省电与执行所需工作间取得最佳平衡。而休眠与正常模式间的电力消耗范围可从1微安培(Microamp)以下，达到数毫安培(Milliamp)，甚至数十毫安培。 一般来说，低秏能MCU具有多种休眠模式，供休眠状态下进行各种必要功能，或至少在快速执行外界指令后，迅速恢复休眠状态。一般常见模式大略可区分为浅眠及深眠两种。 浅眠模式中，若能暂停中央控制器(CPU)时脉，便可将电流从数毫安培降至1毫安培以下，同时保持快速甦醒能力。若周边元件具有自主能力，加上直接存储器存取(DMA)引擎可协助提供必要数据，其他功能大致能保持正常运作。 至于深眠模式，通常以最大化休眠状态，来大幅减少电量消耗。不过，执行不支援深眠模式的程式时，由于需重新唤醒系统，反需消耗大量电力。 由于业界缺乏低耗电MCU的标准评断方式(Benchmark)，工程师往往必须模拟各种情况下的秏电状况，不仅旷日费时，也常无法真正符合现实应用。 有鉴于此，嵌入式微控制器标准检测协会(EMBC)释出第一阶段(Phase I)低电源检测标准，供检查正常状态下CPU内核及休眠模式下实时时钟(Real-Time Clock；RTC)的电量使用。EMBC亦同时释出第二阶段(Phase II)低电源检测标准，以供检查MCU在休眠模式下，自主周边元件的耗能情形。 深眠模式能关闭不必要的周边元件，可大幅减低耗电量，不过包括RTC在内的多种周边元件由于须执行关键功能，并不适合进入休眠。此时，若能赋予元件更多自主能力，使其在不需透过微控制器状况下能自主完成工作，就能达成兼顾省电及功能性的目标。
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