微控制器省電管理方法

新唐科技的NUC1xx包含NUC101、NUC100、NUC120、NUC130和NUC140，是以ARM Cortex-M0為核心的32位微控制器(MCU)，經(jīng)由不同時鐘的設定，最高可以達到50MHz的運作頻率。然而在一般簡單控制或系統(tǒng)負載較低時，CPU并不需要執(zhí)行在最高的運行時鐘下即可應付所需要的計算量。這時候，便可以利用系統(tǒng)時鐘的控制來降低時鐘，以達到省電的目的。

另一種情況是CPU因為等待下一個工作或只需要久久工作一次時，就可以先將CPU進入Idle或Power Down模式，等到一定的時間之后或是有特定的事件發(fā)生時，才被喚醒過來進行相關事件的處理。同時，如果系統(tǒng)內沒有用到的系統(tǒng)模塊，也可以將其關閉以節(jié)省不必要的耗電。本文介紹各種不同的省電方法的原理，并提供相關的范例說明。

開關系統(tǒng)模塊

在新唐科技NUC1xx中，為了省電的需求，當某個系統(tǒng)模塊不使用時，可以將其輸入時鐘關閉，使其進入關閉的模式，依此來達到省電的效果。在NUC1xx中，幾乎所有的系統(tǒng)模塊都可以各別被關閉，這些模塊包括：Watch Dog Timer、RTC、Timer0~3、I2C0~1、SPI0~3、UART0~2、PWM0~7、CAN、USB、ADC、ACMP、PS2、PDMA、 Flash ISP。不過，并非每顆芯片都包含了所有模塊功能，例如CAN模塊只在NUC130和NUC140才有此功能，詳細說明請參考各芯片的相關文件。

各模塊的相關耗電如表1所示。

新唐科技NUC1xx藉由關閉各模塊時鐘的方式來達到關閉各模塊的目的，所以要關閉模塊就必須設定相關的時鐘控制緩存器。NUX1xx提供AHBCLK Register與APBCLK Register，來控制上文所列出各模塊的開關。

系統(tǒng)時鐘設定

新唐科技NUC1xx本身的耗電量和它的運行時鐘有很大關系。如果運行的時鐘高，則耗電高，反之則比較省電，但同時CPU就可能無法負荷大量的運算。因此，如果要同時兼顧大量運算跟省電，就必須能夠根據(jù)實際上的需求來調整CPU的工作時鐘，以求達到最佳的運作效率。

NUC1xx內建了PLL，能使用外部12MHz的晶振或是內部22M振蕩器產(chǎn)生系統(tǒng)所需的時鐘，由PLL所產(chǎn)生的時鐘再經(jīng)過適當除頻，即可作為CPU的工作頻率。另外NUC1xx也提供經(jīng)由外部32KHz的晶振或是內部10KHz 振蕩器直接供給作為CPU工作頻率的方式。因此，NUC1xx對于工作時鐘的設定，提供了很大的靈活性。