NUC1xx微控制器(MCU)的几种省电方式介绍

由于所谓的Power Down省电模式，实际上是把晶振的时钟关闭，让整个NUC1xx呈现静止的状态。而因为晶振也被关闭了，一旦有唤醒中断事件发生，需要等到晶振稳定下来后，CPU才能继续运作，所以由Power Down进入一般的工作模式，会需要延迟一点时间来等待，而NUC1xx系列所提供的延迟时间预设为4096个clock cycle。以12MHz来计算，延迟时间为(1/12MHz)*4096=341.12us(图2中的T2)，而晶振起振所需时间(图2中的T1)则会随着晶振频率、品牌、PCB 布线等都会造成少许差异。一般而言, 12MHz晶振起振所需时间约12ms。实际量测范例数据如图2所示。

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/172021.htm

　　本文小结

　　本文介绍了新唐科技NUC1xx所提供的各种省电方式，包括了关闭没用到的模块、调整CPU运作的时钟、Idle省电模式与Power Down省电模式。在实际应用时，使用者可以根据自身所需，选择适合的方式，甚至组合不同的省电方法以达到最佳的省电效率。

新唐科技的NUC1xx包含NUC101、NUC100、NUC120、NUC130和NUC140，是以ARM Cortex-M0为核心的32位微控制器(MCU)，经由不同时钟的设定，最高可以达到50MHz的运作频率。然而在一般简单控制或系统负载较低时，CPU并不需要执行在最高的运行时钟下即可应付所需要的计算量。这时候，便可以利用系统时钟的控制来降低时钟，以达到省电的目的。

　　另一种情况是CPU因为等待下一个工作或只需要久久工作一次时，就可以先将CPU进入Idle或Power Down模式，等到一定的时间之后或是有特定的事件发生时，才被唤醒过来进行相关事件的处理。同时，如果系统内没有用到的系统模块，也可以将其关闭以节省不必要的耗电。本文介绍各种不同的省电方法的原理，并提供相关的范例说明。

　　开关系统模块

　　在新唐科技NUC1xx中，为了省电的需求，当某个系统模块不使用时，可以将其输入时钟关闭，使其进入关闭的模式，依此来达到省电的效果。在NUC1xx中，几乎所有的系统模块都可以各别被关闭，这些模块包括：Watch Dog Timer、RTC、Timer03、I2C01、SPI03、UART02、PWM07、CAN、USB、ADC、ACMP、PS2、PDMA、 Flash ISP。不过，并非每颗芯片都包含了所有模块功能，例如CAN模块只在NUC130和NUC140才有此功能，详细说明请参考各芯片的相关文件。　　各模块的相关耗电如表1所示。

　　新唐科技NUC1xx藉由关闭各模块时钟的方式来达到关闭各模块的目的，所以要关闭模块就必须设定相关的时钟控制缓存器。NUX1xx提供AHBCLK Register与APBCLK Register，来控制上文所列出各模块的开关。

　　系统时钟设定

　　新唐科技NUC1xx本身的耗电量和它的运行时钟有很大关系。如果运行的时钟高，则耗电高，反之则比较省电，但同时CPU就可能无法负荷大量的运算。因此，如果要同时兼顾大量运算跟省电，就必须能够根据实际上的需求来调整CPU的工作时钟，以求达到最佳的运作效率。

　　NUC1xx内建了PLL，能使用外部12MHz的晶振或是内部22M振荡器产生系统所需的时钟，由PLL所产生的时钟再经过适当除频，即可作为CPU的工作频率。另外NUC1xx也提供经由外部32KHz的晶振或是内部10KHz 振荡器直接供给作为CPU工作频率的方式。因此，NUC1xx对于工作时钟的设定，提供了很大的灵活性。