在低功耗芯片規(guī)劃中，均勻電流耗費往往決議電池壽數(shù)。例如，假如某個使用選用額定電流為 400mAh 的 Eveready 高電量 9V 1222 型電池的話，要供給一年的電池壽數(shù)其均勻電流耗費有必要低于 400mAh/8760h，即45.7uA。

在使MCU可以到達電流預(yù)算的一切功用中，斷電形式最重要。低功耗MCU具有可供給不同等級功用的斷電形式。例如，TI 超低功耗MCU MSP430 系列產(chǎn)品可以供給 5 種斷電形式。低功耗形式 0 （LPM0） 會封閉 CPU，可是堅持其他功用正常作業(yè)。LPM1 與 LPM2 形式在禁用功用列表中增加了各種時鐘功用。

LPM3 是最常用的低功耗形式，只堅持低頻率時鐘振蕩器以及選用該時鐘的外設(shè)運轉(zhuǎn)。LPM3 一般稱為實時時鐘形式，由于它答應(yīng)定時器選用低功耗 32768Hz 時鐘源運轉(zhuǎn)，電流耗費低于 1uA，一起還可定時激活體系。最終，LPM4 徹底封閉器材上的包含 RAM 存儲在內(nèi)的一切功用，電流耗費僅 100 毫微安。

時鐘體系是mcu功耗的要害。使用可以每秒屢次或幾百次進入與退出各種低功耗形式。進入或退出低功耗形式以及快速處理數(shù)據(jù)的功用極為重要，由于 CPU會在等候時鐘安穩(wěn)下來期間糟蹋電流。大多低功耗MCU都具有“即時發(fā)動”時鐘，其可以在不到 10～20us 時刻內(nèi)為 CPU 準備就緒。

可是，重要的是要理解哪些時鐘是即時發(fā)動、哪些非即時發(fā)動的。某些MCU具有雙級時鐘激活功用，該功用在高頻時鐘安穩(wěn)化過程中供給一個低頻時鐘（一般為32768Hz），其可以到達 1 毫秒。CPU 在大約 15us 時刻內(nèi)正常運轉(zhuǎn)，可是運轉(zhuǎn)頻率較低，功率也較低。假如 CPU 只需求履行數(shù)量較少的指令的話，如：25 條，其需求 763us。CPU 低頻比高頻時耗費更少的電流，可是并缺乏于補償處理時刻的差異。比較而言，某些 mcu 在 6 微秒時刻內(nèi)就可以為 CPU 供給高速時鐘，處理相同的 25 條指令僅需求大約 9us（6us 激活＋25 條指令′0.125us指令速率），并且可以完結(jié)即時發(fā)動的高速串行通訊。

別的，假如MCU時鐘體系為外設(shè)供給多個時鐘源的話，當 CPU 處于睡覺狀況時外設(shè)依然可以運轉(zhuǎn)。例如，一次 A/D 轉(zhuǎn)化或許需求一個高速時鐘。假如MCU時鐘體系供給獨立于 CPU 的高速時鐘，CPU 就可以在 A/D 轉(zhuǎn)化器運轉(zhuǎn)情況下進入睡覺狀況，然后節(jié)約 CPU 耗流量。

事情驅(qū)動功用與時鐘體系的靈活性并存。中止會使MCU退出低功耗形式，因而，mcu 的中止越多，其避免糟蹋電流的 CPU 輪詢與下降功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進行與不進行功耗預(yù)算之間存在差異，由于它在等候呈現(xiàn)事情時會糟蹋CPU 帶寬并需求額定電流。一個好的低功耗MCU芯片應(yīng)具有充沛的中止功用，為其一切外設(shè)供給中止，一起為外部事情供給很多外部中止。

按鈕或鍵盤使用可以證明外部中止的優(yōu)勢。假如不具有中止功用，MCU有必要頻頻輪詢鍵盤或按鈕，以確認其是否被按下。不只輪詢本身會耗費功率，并且操控輪詢距離也需求定時器，其會耗費附加電流。比較而言，在具有中止情況下，CPU 可以在整個過程中堅持睡覺狀況，只要按下按鈕時才激活。

在挑選低功率MCU時，還需求考慮外設(shè)功耗與電源辦理。某些低功率MCU僅僅是規(guī)劃時不具有低利率功用的舊架構(gòu)的改善版別。而有些MCU在規(guī)劃時即具有低功耗特性，并在其外設(shè)中內(nèi)置了低功耗功用。一種特性是在需求時獨自發(fā)動或封閉外設(shè)的才能，換言之，更重要的是主動發(fā)動或封閉外設(shè)的才能。 A/D 轉(zhuǎn)化器便是一個比如，其在完結(jié)一次轉(zhuǎn)化后可以主動封閉。別的，某些 MCU正在引進直接存儲器存取功用，其可以在無需 CPU 干涉情況下主動處理數(shù)據(jù)。

大多MCU具有集成的掉電維護功用，當電源低于正常操作規(guī)模時其可以復位MCU。一般會供給發(fā)動或封閉掉電維護以節(jié)約功耗的功用，可是有必要在整個過程中都使掉電維護功用置于可用狀況，由于掉電是不行猜測的。某些MCU需求70uA 的電流來完結(jié)掉電維護。在只需求 45uA 均勻電流的使用實例中很明顯可以不考慮這些MCU。 ----在挑選低功耗MCU期間有時會忽視漏電流，可是，在最嚴苛的低功耗使用中則有必要考慮到漏電流。大多改善后的低功耗MCU都具有 1uA 的限制輸入漏電流。在 20 輸入器材中，它或許會耗費 20uA！針對低功耗規(guī)劃的最新 MCU具有最高50nA 的漏電流。

最終，咱們常常會誤解 mcu 處理功率。咱們一般會以為 16 位 mcu 需求兩倍于 8 位 MCU的內(nèi)存，可是一個 16 位架構(gòu)實際上需求比 8 位架構(gòu)要少一些的代碼，而 16 位MCU一般會更快速地履行任務(wù)。例如，8 位 MCU需求 CPU 開支來辦理具有 10 位 A/D 轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)或需求 16 位核算的使用中的數(shù)據(jù)。并且當今許多MCU產(chǎn)品都具有單個作業(yè)文件或累加器，其數(shù)據(jù)有必要進行傳輸，以便處理，因而，與根據(jù)寄存器的架構(gòu)比較需求額定的 CPU 開支。表 1 闡明在 16 位現(xiàn)代架構(gòu)與8 位 8051 架構(gòu)上傳輸 10 位 A/D 數(shù)據(jù)的指令。在選用 1Mhz 時鐘情況下，16 位器材需求 6us 進行傳輸，而 8 位器材則需求 24us。

16 位MCU8 位 mcumov.w &ADC10MEM，&RAMmovf ADRESH，W movwf RAML bsf 0x20 movlf ADCHRESL，W bcf 0x20 movwf RAMH ----表 1：16 位與 8 位MCU代碼要求

挑選低功率MCU是一項耗時、扎手的作業(yè)。假如花費一些時刻來了解可用產(chǎn)品選項的架構(gòu)特性，咱們就可以開宣布能滿意最嚴苛功率預(yù)算的規(guī)劃。