51单片机之低功耗设计

大多人刚开始学习单片机时应该很少关心 功耗问题，认为程序能够跑起来就万事大吉了。实际上功耗问题是一个十分重要但又容易被初学者忽略的问题。尤其是在电池供电的系统中，功耗问题就显得重之又重了。比如说遥控器，国标要求静态电流不超过30uA，所以在遥控器方案设计中真的要uA必争，不能放过一点漏网之流。

那么对于大家熟悉的51单片机如何进行低功耗设计呢？

标准的8051单片机都至少有三种运行模式：

“空闲”和“省电”模式设计用来在不需要进行处理是节省电源。

在空闲模式下单片机振荡器继续运行，而CPU将于时钟信号断开。但是中断系统和串口以及所有定时器仍然连接到时钟。

PCON |=0X01;//进入空闲模式

退出空闲模式有两种方式。一是激活已使能任意中断；二是硬件复位。

省电模式下将停止片内振荡器。因此，所有功能都将停止。

PCON |=0x02;//进入掉电模式

单片机的功耗是非常难算的，那单片机的功耗到底怎么计算？

单片机的功耗是非常难算的，而且在高温下，单片机的功耗还是一个特别重要的参数。

暂且把单片机的功耗按照下面的划分。

1.内部功耗（与频率有关）

2.数字输入输出口功耗

2.1输入口

2.2输出高

2.3输出低

3.模拟输入口功耗

从下表可以得出一些基本的参数：

首先我们计算内部功耗

单片机的功耗一般和工作频率有关，在固定频率下与功能有关，有两种计算办法。

第一种，固定频率，增减功能引起电流变化：

第二种，频率变化，不考虑使用模块：

其次计算数字口功耗：

数字输出口，按照表格中的数据，得出内部的Rdson，可计算出输出高和输出低在内部的功耗。

这里需要注意的是，输入口的功耗一般不大，但是设计的IO口有电流注入的时候功耗较大，这时候嵌位二极管是工作的，注意这部分功耗。

P=I.inject*Vf_diode

输入功耗在没有Clamped的时候是相对较小的，如果输入电压过高和过低则会造成很多的问题。

MCU的所有功耗为三部分功率相加。

P.MCU=P.internal+P.IO+P.Analog

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