低功耗運行仍然是各行業應用的關鍵驅動因素。隨著睡眠模式的增加，電源管理突然從單純的硬件問題轉移到軟件開發人員必須考慮的事情上。

功耗模式的最簡單應用是當系統空閑時，將其置于休眠狀態。然而，今天的MCU提供多種低功耗模式，進一步使低功耗設計復雜化。現在，開發人員需要考慮多核的復雜獨立性，高頻信號處理以及如何可靠地滿足系統的所有實時期限。

除了有源（例如LP或低功耗）和睡眠（例如ULP或超低功耗模式，開發人員還可以選擇降低核心電壓以節省電力。

每種電源模式都會點亮SoC的不同部分。模式節省的功率越多，SoC可以做的越少，喚醒回到活動模式所需的時間越長。

睡眠模式仍然是你的空閑循環去。CPU時鐘停止但可以通過中斷或來自其他內核的請求快速恢復到活動模式。外設可以保持活動狀態，CPU“立即”從中斷處執行代碼。

使用休眠或深度休眠的決定取決于系統需要喚醒的速度以及系統關閉時哪些外設需要處于活動狀態。高頻時鐘不會被供電，因此您可以丟失一些通信鏈路（UART），同時保留其他通信鏈路（SPI和I2C）。您也會丟失ADC，因為它們需要一個MHz時鐘。你的PWM也會消失，所以當LED熄滅時不要擔心。

事情開始變得復雜的是多核心。低功耗模式會影響CPU和系統。將一個CPU丟棄到深度睡眠模式不會自動關閉系統資源，因為另一個CPU可能正在使用它們。因此，如果兩個CPU都處于深度睡眠狀態，您只能獲得全部低功耗優勢。如果您的內核在嘗試深度睡眠時不同步，則會顯著影響您的整體電源效率。

休眠模式

休眠模式使系統進入最低功耗狀態。因為你不能簡單地恢復執行；系統需要重置。在非常長的睡眠期間，當您只需要一點智能來喚醒系統時，Hibernate非常有用。這對于實現電源關閉或開啟功能或操作低頻傳感器非常有用。

休眠模式還支持保留RAM以保存有限的狀態信息。例如，您可以存儲先前的傳感器讀數。重置系統時，它會檢查傳感器并將當前值與先前值進行比較。如果它們在閾值范圍內，則不會觸發任何事件，系統將退回到休眠模式。實現最大功率效率。

僅僅因為你已經設法讓CPU進入正確的低功耗模式并不意味著你的運行效率很高。在深度休眠和休眠模式下，漏到I / O引腳可以控制功耗。考慮一個用于偏置電阻的引腳。除了確保使用最高電阻外，還需要將引腳保持高或低，以最大限度地減少功耗（即泄漏）。

休眠模式保持I / O引腳的配置，以便您可以將所有引腳保持在最低功耗狀態。例如，將電阻器直接連接到電源是一種常見做法。如果您將電阻器連接到GPIO，而不是電阻器不斷吸取功率，您現在可以打開和關閉電阻器。如果您沒有意識到這一點，您可能會認為當引腳實際繪制1 mA時，系統正以低7μA的速度運行。從正確的角度來看，效率低143倍，10年的運行壽命降至25天。

影響低功耗運行的另外兩個主要因素是降低核心電壓和穩壓器的選擇。例如，PSoC 6可以為其內核提供1.1 V或0.9 V電壓。您無法在0.9V時快速為內核提供時鐘，但如果您只是檢查溫度傳感器，則50 MHz仍然更多加工比你需要的。

可選擇穩壓，集成LDO或高效開關模式降壓轉換器，允許您以成本交換功率效率。使用降壓轉換器可以提供90％的效率，但代價是外部電感。

隨著芯片制造商不斷改進低功耗運行，嵌入式系統將能夠以更少的成本完成更多的工作。請記住，通過更多選項，可以通過更多方式來撤消所有優化系統的艱苦工作，只需對系統實際執行的操作進行單一，簡單的誤解。

來源：朗銳智科