探讨探讨MCU系统里低功耗的问题

只看该作者 · 2015-11-5 12:44

当然，这里只是软件里的低功耗处理，可能会碰到的一些问题是：

1. 各种芯片的低功耗设计都不同，没有同一个的功能逻辑定义
这个不像SPI等接口，功能逻辑定义都是一样的
2. 应用软件实现低功耗
应用里，可能有多个任务多个功能，如何协调

一些前提：
要实现低功耗，那势必系统构架不能有类似1ms死循环延时这类的代码
芯片会支持不同的低功耗等级，不同的低功耗模式下，会有不同的外设使能
应用上，应用也可能会需要判断进入哪种低功耗模式

1万 · 2015-11-5 16:55

1. 选低功耗的mcu
2. 外设的休眠与唤醒管理
3. 程序的休眠与唤醒管理

后面请大家补充

只看该作者 · 2015-11-5 17:57

keer_zu 发表于 2015-11-5 16:55
1. 选低功耗的mcu
2. 外设的休眠与唤醒管理
3. 程序的休眠与唤醒管理

说这个，只是因为最近和别人讨论过一次，他们的做法：
任务需要具备低功耗查询的接口，然后系统在发现没有任务就绪的情况下，询问每个任务最高可以接受的低功耗等级，然后使用最合适的等级休眠。
当然，应用代码也需要当前状态，判断外设是否需要运行。

1万 · 2015-11-6 08:14

Simon21ic 发表于 2015-11-5 17:57
说这个，只是因为最近和别人讨论过一次，他们的做法：
任务需要具备低功耗查询的接口，然后系统在发现没 ...

功耗敏感设备的设计是个技术活

只看该作者 · 2015-11-6 12:50

yyy71cj 发表于 2015-11-6 09:48
MCU系统低功耗涉及了软硬件等很多方面，程序控制只是一部分。希望楼主能全面来个解析…… ...

硬件上要考虑的东西就很多了，上拉下拉都要考虑
甚至会考虑用IO口控制上下拉，以避免漏电流

不过这里主要讨论软件吧，毕竟是软件相关的子论坛

1万 · 2015-11-6 13:57

其实不同的低功耗产品，侧重点合适实施办法都不也一样的。

只看该作者 · 2015-11-6 17:38

本帖最后由 Simon21ic 于 2015-11-6 17:48 编辑

keer_zu 发表于 2015-11-6 13:57
其实不同的低功耗产品，侧重点合适实施办法都不也一样的。

是的，需求确实都不同的，不过软件上，确实有不同的实现方式。
之前说了我的一个朋友那边的实现方式，就是询问每个任务可以接受的休眠等级，然后综合计算出最优的修休眠等级。
比如，任务A开启了AD转换，那么任务A可以接收的休眠等级中，就不能关闭AD。其他任务，可以接受的休眠等级都不相同。

但是，问题是，任务A要知道哪个休眠等级是对于自己来说最适合的，这就会碰到一个问题。
任务需要知道自己是运行在哪个处理器上，因为不同的处理器，低功耗的设计部分可能都不同。
然后，他们的构架中，也具备芯片外设的抽象层，相当于stm32的库，当然，功能更强而已。
我自己的构架中，也同样具备芯片外设的驱动库，不同的芯片，SPI等这类标准外设都已经抽象为一个同一个的接口了。
这种好处就是换芯片就和换衣服一样（前提是目标芯片的驱动都已经开发好）

在这个基础上，我们软件中低功耗的实现，需要应用层介入的部分就很少了。
原理是，既然底层驱动是和芯片相关的，那么低功耗部分也是在底层驱动里，就可以知道芯片目前已经使用了那些资源。
这样，进入低功耗模式的时候，可以自动进入最优的低功耗模式。
比如前面那个例子，如果高层应用开启了ADC（通过调用底层的通用ADC接口来实现），那么底层代码就能够知道ADC已经开启，这样，就可以选择当前芯片在当前资源使用情况下的最优的休眠等级。
而应用层里的各个任务，完全不需要关心这些细节，只要在适合的时候使用资源，在适合的是否关闭资源就行。

这个的好处是，低功耗对于应用来说，几乎透明，开发的代码，自然就是符合低功耗要求的。
当然，这个也只是一种方法而已，欢迎大家介绍其他的方法。

只看该作者 · 2015-11-6 19:42

本帖最后由 Simon21ic 于 2015-11-6 19:45 编辑

yyy71cj 发表于 2015-11-6 18:31
软件依赖硬件，软件与硬件也不是一刀切的关系，只要能把问题阐明清楚，该说还是得说的，例如什么样的工艺 ...

你的意思是，不能从软件角度讨论低功耗？
限定同一个硬件，不同的软件，功耗也会不同的。所以，一些软件构架做低功耗，都只是从软件角度来说的。
这里不是关于软件的论坛吗？
另外，这个不是一刀切的问题，一个问题，可以从不同角度去分析，从芯片工艺的角度，那就是一些LP的工艺。
还可以从硬件角度分析，还有软件角度。
如果说到工艺，我推荐一个芯片，那可能还会被误以为打广告呢。

1万 · 2015-11-9 08:32

yyy71cj 发表于 2015-11-6 23:01
看来这瓜田李下，很难说话呀

什么是瓜田李下？和花前月下有啥区别？:L

1万 · 2015-11-11 09:40

yyy71cj 发表于 2015-11-9 17:37
有！瓜田李下是什么事都不能做，做了唯恐出错；花前月下是什么事都能做，不做唯恐出错…… ...

精辟;P

1万 · 2015-11-13 08:38

yyy71cj 发表于 2015-11-12 22:41

睡这么晚？

1万 · 2015-11-16 08:40

yyy71cj 发表于 2015-11-14 08:37
是啊，经常一不小心，就睡晚了

彼此

1万 · 2015-11-16 08:47

yyy71cj 发表于 2015-11-16 08:44
同是天涯攻城虱，各行其路多珍重

不是写代码很晚，最近苏州上班，老是被群租隔壁小两口半夜吵醒。:L

1万 · 2015-11-16 17:47

yyy71cj 发表于 2015-11-16 17:45
现在的年轻人都这么猛了？？？

年轻，就是任性，不服不行。:lol

1万 · 2015-11-17 08:22

yyy71cj 发表于 2015-11-17 07:16
要不你也把老婆带上，弄点大动静让人家听听？

老了，不比当年了，余哥应该有体会，年龄不饶人啊。

探讨探讨MCU系统里低功耗的问题

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