80C51便攜式產(chǎn)品中的低功耗設(shè)計(jì)

　　摘要：通過(guò)一個(gè)使用鈕扣電池的PDA產(chǎn)品的設(shè)計(jì)實(shí)踐，介紹80C51系列單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)理論、原理和使用電池的便攜式產(chǎn)品的低功耗設(shè)計(jì)方法及技巧。

    關(guān)鍵詞：單片機(jī) 80C51 PDA 功耗 液晶

前言

　　80C51單片機(jī)由于功能全面、開(kāi)發(fā)工具較為完善、衍生產(chǎn)品豐富、大量的設(shè)計(jì)資源可以繼承和共享，得到廣泛的應(yīng)用。我們?cè)O(shè)計(jì)的一款手持線(xiàn)PDA產(chǎn)品，也選擇80C51單片機(jī)作為主、輔CPU，還具備點(diǎn)陣液晶顯示屏、導(dǎo)電橡膠鍵盤(pán)、雙IC卡接口、EEPROM存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機(jī)開(kāi)發(fā)，高級(jí)語(yǔ)言編程，大大降低了設(shè)計(jì)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品在較短的時(shí)間內(nèi)就推向了市場(chǎng)。

　　但是，同一些低速的微控制器（如4位單片機(jī)）和高速的RISC處理器相比，80C51單片機(jī)在功耗上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。為了在PDA類(lèi)產(chǎn)品中發(fā)揮80C51單片機(jī)的上述特長(zhǎng)，我們通過(guò)采取軟、硬件配合的一系列措施，加強(qiáng)低電壓、低功耗設(shè)計(jì)，取得了良好的效果。該機(jī)使用一顆3V鈕扣式鋰電池，開(kāi)機(jī)時(shí)工作電池小于4mA，瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA，關(guān)機(jī)電流小于2μA。一顆電池可以使用較長(zhǎng)的時(shí)間，達(dá)到滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

一、低電壓低功耗設(shè)計(jì)理論

　　在一個(gè)器件中，功耗通常用電流消耗來(lái)表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關(guān)系：

　　Icc=C∫Vda≈ΔV