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实际应用中的低功耗设计与优化

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sj8zw8|  楼主 | 2024-11-23 12:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
在实际应用中,低功耗设计的优化不仅仅是使用低功耗模式,还包括多方面的硬件和软件设计优化。

(1) 时钟优化
选择合适的时钟源:可以选择低功耗时钟源如 LSI 或 LSE来替代主频时钟,尤其是在低功耗模式下。
时钟关闭:停止不必要的外设时钟。如,如果某个外设在某些时刻不需要工作,可以手动关闭其时钟,减少功耗。
(2) 外设优化
禁用不必要的外设:如,ADC、USART、SPI 等外设可以在不使用时禁用。
通过 STM32 的 __HAL_RCC_PERIPH_CLK_DISABLE() 函数来关闭外设的时钟。
使用低功耗外设:如 RTC实时时钟通常在低功耗模式下使用,用于唤醒系统。

(3) 减少外设活动
在不需要外部输入的情况下,关闭不必要的外部接口。对于串口、SPI、I2C 等,可以通过软件禁用它们,避免不必要的功耗。
(4) 优化中断设计
在低功耗模式下,使用中断来唤醒系统而不是轮询。例如,使用外部中断或定时器中断来唤醒 MCU,这样可以节省更多的能量。
(5) 调节电压
根据负载调整工作电压,可以通过 PWR 模块配置适当的电压等级来减少功耗。降低工作电压通常会带来显著的功耗下降。
(6) 电池管理
对于电池供电的应用,合理选择电池类型和设计电源管理电路也是延长电池寿命的重要因素。使用高效的 DC-DC 转换器以及降低电源电压等手段,都能有效减少功耗。

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沙发
tpgf| | 2024-12-4 12:42 | 只看该作者
确保设备在高温环境下能够稳定工作,同时避免因过热导致的额外功耗

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板凳
keaibukelian| | 2024-12-8 10:57 | 只看该作者
选择具有低功耗特性的单片机,这些单片机通常设计有省电模式,如睡眠模式、深度睡眠模式和待机模式等。

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地板
paotangsan| | 2024-12-8 14:37 | 只看该作者
根据任务需求动态调整系统时钟频率,避免在低负载时使用过高的时钟频率

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5
renzheshengui| | 2024-12-8 18:03 | 只看该作者
对于需要不同电压的部分,采用多电源域设计,以便在不同部分需要低功耗时可以灵活调节电压

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6
wowu| | 2024-12-8 21:50 | 只看该作者
通过优化算法和数据结构,减少CPU周期和内存访问,从而降低功耗

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7
xiaoqizi| | 2024-12-9 10:04 | 只看该作者
建立电源监控系统,实时监测电源状态,及时发现并处理异常情况

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8
tabmone| | 2024-12-9 17:10 | 只看该作者
STM32系列芯片有多个系列和型号可供选择,其中一些专门设计用于低功耗应用。选择功耗较低的芯片可以在硬件层面上实现低功耗设计

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9
adolphcocker| | 2024-12-10 14:08 | 只看该作者
在不需要传感器数据时,关闭传感器电源或进入低功耗模式。

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10
mmbs| | 2024-12-10 16:20 | 只看该作者
选择低功耗的外设和传感器,如低功耗的通信模块、ADC、DAC等9。这些外设在待机和活跃模式下的功耗都会影响整体系统的功耗。

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11
janewood| | 2024-12-10 17:39 | 只看该作者
在进入低功耗模式之前,尽量将芯片的所有工作完成,以最小化唤醒时间。根据实际需求和设计,选择合适的唤醒源和触发条件

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12
cashrwood| | 2024-12-10 19:04 | 只看该作者
整个芯片几乎完全断电,仅保留RTC和备份寄存器,唤醒需要外部复位或唤醒信号

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13
maqianqu| | 2024-12-10 19:35 | 只看该作者
对于不需要驱动任何负载的输出引脚,将其置于高阻态 可进一步减少漏电流。

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14
linfelix| | 2024-12-10 20:07 | 只看该作者
配置低功耗模式,如待机模式、停机模式等,根据应用需求选择合适的低功耗模式。

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15
abotomson| | 2024-12-10 20:34 | 只看该作者
优化内存使用,减少RAM和Flash的占用。
使用电源管理策略来降低内存的功耗。

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16
lzbf| | 2024-12-11 15:51 | 只看该作者
一些高级STM32型号具备多个独立供电轨,允许对不同部分分别供电,从而更加精细地控制功耗。

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17
benjaminka| | 2024-12-11 17:15 | 只看该作者
优化算法,减少CPU的运算时间。
使用中断服务程序(ISR)来处理事件,而不是轮询。
避免在循环中使用延迟,使用状态机或事件驱动的设计。

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18
louliana| | 2024-12-11 19:11 | 只看该作者
使用中断驱动的设计,减少轮询操作,降低功耗。

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19
modesty3jonah| | 2024-12-12 12:58 | 只看该作者
选择具有低功耗特性的外设器件,如低功耗 OLED 显示屏、快速稳定的低功耗蓝牙主控芯片、低功耗传感器等。对于一些非必要时刻工作的外设,可选择具有休眠模式且休眠电流超低、待机电流超低,并具备中断唤醒功能的模块。在外部接口方面,输入可选用超低功耗外围器件,输出采用 MOS 管控制,避免长期供电.

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20
bartonalfred| | 2024-12-12 15:50 | 只看该作者
合理选择外设和外设参数配置,根据实际需求灵活调整外设的功耗模式和工作频率。配置合适的外设中断触发方式和触发条件,以减少中断次数和功耗

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