本次项目产品（电动汽车仪表）开发使用的单片机是MC9S08LL8（以下简称LL8），这个芯片的性能还是非常的棒！开发产品主要是考虑成本（在满足性能指标的前提下），并且尽可能有效利用单片机内部的资源，例如：产品需要用到A/D，RTC，液晶驱动，EEPROM数据存储等，在选型的时候看是否有满足所有条件的，不过全部满足一般都很难，取最主要的。言归正传，开发完产品后，体会到MC9S08LL8的妙处，我用到了它的flash模拟EEPROM、RTC、A/D和液晶驱动等功能。产品最终的功耗做得很小，在STOP3模式下功耗小于1uA，并且此时TOD是工作的（32.768kHz处于低功耗工作模式），25°左右环境，3.0V工作电源。现总结如下：

一、       低功耗处理：

众所周知，对于电池设备来说，功耗是个重要的技术参数，如何让MCU运行的功耗最低，需要在设计电路是仔细考虑MCU的每一个引脚。对于MCU来说，其功耗主要和电源电压及工作总线频率有关。电源电压越低，功耗越低（功耗与电压是成平方关系）；总线频率越低，功耗越低，当然MCU运行速度（指令执行的快慢）也变慢了，所以需要折中考虑。LL8的低功耗主要从以下4个方面考虑：

1）选择停止模式：

本次开发的产品有2个电源供电，外部供电和电池CR2032供电。在外部供电的情况下可以基本上不考虑单片机功耗，但是在外部断电的情况下，要尽可能降低它的功耗。从LL8的封装和电气说明PDF手册上查到（飞思卡尔的芯片手册分为2个pdf文档，一个是芯片内部资源的详细说明，一个是封装和电气特性说明），如图1.1所示：             

图1.1 停止模式的电流特性

LL8有2种停止模式，STOP2和STOP3。虽然STOP3在停止模式下（同等温度、电源电压条件下）功耗比STOP2略高一点，但是STOP3的唤醒启动速率快，手册上说6us！，并从图1.2上可以看出，STOP2情况下flash电也断了，唤醒的程序将相当于重启。并且产品有个实时时钟，也就是说在外部供电停止的情况下，实时时钟需要继续运行，将由电池供电。因此，如果产品设计在停止模式下外部32.768kHz晶振需要继续运行的话，建议用STOP3模式。坦白说，STOP2模式基本用不着，因为进入STOP2模式，只是RAM有电，并且单片机不做任何的事情，也就用不着电池供电，所以可以直接让单片机上电重启，不需要唤醒。

                              图1.2 模式选择

2）单片机外围I/O电路的设计

   这个部分其实很关键，需要对单片机每一个引脚的精雕细琢，因为其中一个引脚处理不当，可能就是几十个uA以上。我在调试的过程中，也吃过不少苦头。其实处理单片机的引脚可以按照以下几种方式：（原则只有一个：让单片机的每个引脚都有确定的电平，并让每个引脚的压差为0，即无任何电流包括不可预知的电流和通过I/O口倒流的电流）

①    悬空引脚：

单片机某个引脚未接任何电路，相当于这个引脚的电平是处于不定状态，需要通过程序给他一个固定的电平，一般采取内部上拉并输出1即可（或者输出0），这样既保证了引脚压差为0，又保证了引脚有个确定的电平。

②有外部上拉的输入或输出：

这种情况是指：掉电情况下仍是外部上拉，因为必须注意到产品是否有2路电源供电，若是电池供电，则掉电情况下仍然属于外部上拉，如果是外部供电，则掉电后就不再是外部上拉了，这个情况需要分开处理。在有外部上拉的情况下，则让此I/O输出高电平1可以实现理论上的0电流。对于外部电源供电的上拉，可以通过一个整流硅二极管后再上拉，如图1.3：

图1.3 I/O口处理

这样可以通过程序将此I/O口设置为输出，并输出0，可以实现0电流。

③输出（无外部上拉）：

   单片机本来就是做输出功能的引脚，可以直接设置为输出并且输出0。

④输入（无外部上拉）：

   单片机可以设置成输出，并输出0。

以上4情况可以总结为：大部分I/O口可以直接设置为输出，并输出0，只有有外部上拉的情况下，才需要特殊考虑。

3）单片机电源的处理：

   主要针对双电源供电，一般来说需要用整流二极管反向实现，如图1.4

图1.4 电源供电

如果需要考虑几个uA功耗的话，D200必须用硅二极管，如IN4148，不可用1N5819。由于IN4148的压降近似0.7V，所以电源采用3.6V，这样单片机的工作电源就只有2.9V左右了，也将导致电池电压降到2.9V左右功耗将小于1uA。我开始用的电源是3.3V的，D200用的是IN5819，结果在STOP3模式下常温的功耗有8uA左右，而我拔掉这个IN5819就小于1uA。经查手册发现，一般肖特基二极管的反向最大漏电流有几十个uA，甚至mA级别（和反向电压和温度有关）。所以这里我选择了1N4148，一般硅二极管的最大漏电流也只有0.1uA。

   对于电池经过1N5819后到单片机电源，很多资料说二极管压降太大，采用三极管或者其他方案，这个容易误导大家，因为二极管的压降也和其流过的电流有关，在电流为几个uA的情况下，压降几乎为0。我也试过飞思卡尔官网上关于电表方案对电池部分的处理，为了不要有0.3V左右的压降（二极管的压降），它就是采用三极管电路，但我经过试验发现，这个电路不是很合理，因为在掉电的情况下有二十几个uA，电流出现倒流了，此电路可能需要进一步的改进。

4）关掉不用的外设：

   这个对于降低功耗也很关键，其中也包括单片机运行时的功耗。每一款单片机可能不一样，像AVR系列的ATMEGA88PA其模拟比较器是默认打开的，而如果电路里面没有用到的话，则可以通过软件将其关闭，以减小功耗。所以，软件里面需要考虑到哪些模块是默认打开的，默认打开的模块有没有用到，若没有用到就通关软件设置将其关闭，以减少没必要的功耗。LL8里面的LVD功能默认在停止模式下是继续工作的，而这个功能在停止模式下消耗的电流在100uA以上，所以停止模式必须将其关闭，以节省功耗。