使用雙處理器延長(zhǎng)電池壽命

　　功耗節(jié)約卓有成效

　　工程師可看到雙處理器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)出色成效。試想有一依賴高端DSP來(lái)處理監(jiān)控任務(wù)的系統(tǒng)。該處理器很快就會(huì)用盡一個(gè)2,500mAh的鎳氫AA電池。如果平均電流消耗為10mA，兩節(jié)串聯(lián)電池在10.5天內(nèi)就會(huì)耗盡。雙處理器應(yīng)用可將電流降低到1mA，使電池延長(zhǎng)到120天。

　　雙處理器系統(tǒng)中MCU為降低功耗，所能處理的某些系統(tǒng)或監(jiān)控功能包括：

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘維護(hù)
　　電源排序
　　電源監(jiān)控與重置
　　鍵盤或人機(jī)接口管理
　　電池管理
　　顯示器控制
　　管理DSP電源

　　許多DSP需要必須以固定的順序施加電源的多個(gè)電源“軌”，以保證DSP和外圍設(shè)備正常工作。通常，這些軌同時(shí)對(duì)核心(CPU)及DDR內(nèi)存和I/O設(shè)備供電。盡管專用器件可通過(guò)固定的順序?qū)SP芯片施加電壓，但其不能執(zhí)行其它功能。較小的低功耗MCU可對(duì)電源電壓進(jìn)行排序并監(jiān)控，并執(zhí)行電源控制任務(wù)(圖2)。在此例中，軟件以適當(dāng)?shù)捻樞騿?dòng)三個(gè)電源穩(wěn)壓器電路。MCU使用其內(nèi)部ADC檢測(cè)各個(gè)電源軌何時(shí)達(dá)到適當(dāng)?shù)碾妷?。?dāng)總電路不需要DSP芯片時(shí)，MCU可以關(guān)閉穩(wěn)壓器以關(guān)閉DSP。

　　實(shí)際上，MCU可直接與壓控制振蕩器通信來(lái)控制DSP的電壓和頻率，或與PLL通信控制DSP的時(shí)鐘頻率。因此，當(dāng)DSP完成計(jì)算密集的任務(wù)時(shí)，MCU可調(diào)節(jié)時(shí)鐘將DSP轉(zhuǎn)為待機(jī)模式以節(jié)省功耗。

　　雙向監(jiān)控允許MCU“檢測(cè)”DSP以了解其忙碌狀態(tài)。在此模式下，MCU作為智能控制器運(yùn)行。另一方面，DSP可對(duì)MCU進(jìn)行讀寫操作。所以DSP可根據(jù)應(yīng)用的需要，通知MCU降低或提高DSP時(shí)鐘。

　　利用MCU完成DSP通常在單個(gè)處理器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的其它任務(wù)，設(shè)計(jì)師還可獲得更多的好處。例如，在處理鍵盤操作時(shí)，MCU比DSP消耗更少的功耗。MCU只在檢測(cè)到按鍵或釋放按鍵的動(dòng)作后，才發(fā)送中斷信號(hào)到DSP。這種方式有助于避免由擊鍵造成的過(guò)多電流消耗，該情況經(jīng)常出現(xiàn)在某些手持設(shè)備中。為了進(jìn)一步解脫DSP芯片的負(fù)荷，監(jiān)控MCU可提供：

　　段式LCD的驅(qū)動(dòng)電路
　　標(biāo)準(zhǔn)SPI、UART和I2C端口
　　用于射頻通信外設(shè)的接口
　　電池管理電路
　　通用I/O端口
　　
　　對(duì)上述及以前提到的其它每種外設(shè)，MCU都可從低功耗模式“自動(dòng)啟動(dòng)”。因此，MCU不會(huì)連續(xù)地輪詢外設(shè)來(lái)確定哪個(gè)需要服務(wù)，也不會(huì)消耗最大功耗來(lái)進(jìn)行該任務(wù)。外設(shè)會(huì)根據(jù)需要啟動(dòng)。

　　低功耗便攜應(yīng)用中的每一個(gè)毫瓦都是十分寶貴的。最后，設(shè)計(jì)師必須根據(jù)對(duì)計(jì)算、測(cè)量和功能及運(yùn)行DSP或MCU間的全面考慮，來(lái)確定在應(yīng)用中是使用一個(gè)還是兩個(gè)處理器。