Z近做穿戴產品(pin)設計(ji)，面(mian)臨的(de)問題就(jiu)是低功耗(hao)設計(ji)。經過這兩天(tian)的(de)認真分析總(zong)(zong)結，將低功耗(hao)設計(ji)的(de)方法(fa)總(zong)(zong)結，以饗網(wang)友。

　　首先，要明白(bai)一(yi)點就是功耗(hao)(hao)分為工(gong)(gong)作時(shi)功耗(hao)(hao)和待機時(shi)功耗(hao)(hao)，工(gong)(gong)作時(shi)功耗(hao)(hao)分為全部功能(neng)開啟(qi)的(de)功耗(hao)(hao)和部分功能(neng)開啟(qi)的(de)功耗(hao)(hao)。這在很大程度上影響著產(chan)品(pin)的(de)功耗(hao)(hao)設計。

　　對(dui)于一個電(dian)子(zi)產品，總(zong)功(gong)耗為該產品正常工作時(shi)的(de)電(dian)壓與電(dian)流的(de)乘積，這就是低(di)功(gong)耗設計的(de)需要注意事項之一。

　　為了降低(di)產品(pin)的(de)(de)功耗(hao)(hao)，在電子產品(pin)開(kai)發(fa)時盡量采用低(di)電壓(ya)低(di)功耗(hao)(hao)的(de)(de)產品(pin)。比如(ru)一個(ge)產品(pin)，曾經用5v單(dan)片機正常工作，后來又了3.3v的(de)(de)單(dan)片機或者工作電壓(ya)更低(di)的(de)(de)，那么(me)就是在首層次中(zhong)進行(xing)了低(di)功耗(hao)(hao)設(she)計，這也就是我們常說的(de)(de)研發(fa)前期低(di)功耗(hao)(hao)器件選擇。這一般(ban)需(xu)要有廣(guang)闊的(de)(de)芯(xin)片涉獵范圍或者與(yu)供應商有良(liang)好的(de)(de)溝通(tong)。

　　其(qi)(qi)次是(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)工(gong)作(zuo)(zuo)的(de)(de)選(xuan)擇控制，一(yi)般選(xuan)擇具(ju)有(you)休眠功能的(de)(de)芯片。比如(ru)在設計一(yi)個(ge)系(xi)統中(zhong)，如(ru)果某些外部模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)在工(gong)作(zuo)(zuo)中(zhong)是(shi)不經常使(shi)用(yong)的(de)(de)，我們可以(yi)(yi)使(shi)其(qi)(qi)進(jin)(jin)入休眠模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)式或者(zhe)在硬件電路設計中(zhong)采用(yong)數字開關來(lai)控制器(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)與否(fou)，當需要(yao)使(shi)用(yong)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)時將其(qi)(qi)喚(huan)醒，這樣我們可以(yi)(yi)在整個(ge)系(xi)統進(jin)(jin)入低功耗模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)式時，關閉一(yi)些不必(bi)要(yao)的(de)(de)器(qi)件，以(yi)(yi)起到省(sheng)電的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，延(yan)長(chang)了(le)待機時間(jian)。一(yi)般常用(yong)方法：①具(ju)有(you)休眠模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)式的(de)(de)功能芯片②MOS管做電子開關③具(ju)有(you)使(shi)能端的(de)(de)LDO芯片。

　　再次(ci)，選擇(ze)具(ju)有省(sheng)電(dian)(dian)模(mo)式的(de)(de)(de)主控(kong)(kong)芯(xin)片(pian)。現在(zai)(zai)的(de)(de)(de)主控(kong)(kong)芯(xin)片(pian)一般都(dou)具(ju)有省(sheng)電(dian)(dian)模(mo)式，通過(guo)(guo)以往的(de)(de)(de)經驗(yan)可以知道(dao)，當主控(kong)(kong)芯(xin)片(pian)在(zai)(zai)省(sheng)電(dian)(dian)模(mo)式條件下，其(qi)工(gong)(gong)作電(dian)(dian)流(liu)往往是正常工(gong)(gong)作電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)幾分之(zhi)一，這樣可以大大增強(qiang)消費類產(chan)品電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)使用時(shi)間。同(tong)時(shi)，現在(zai)(zai)一些控(kong)(kong)制(zhi)芯(xin)片(pian)具(ju)有雙(shuang)時(shi)鐘的(de)(de)(de)模(mo)式，通過(guo)(guo)軟(ruan)件的(de)(de)(de)配置使芯(xin)片(pian)在(zai)(zai)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)使用場合(he)使用不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)外部始終從而(er)降低(di)(di)其(qi)功(gong)耗。這與(yu)始終分頻器具(ju)有異曲(qu)同(tong)工(gong)(gong)之(zhi)妙，不(bu)同(tong)之(zhi)處想(xiang)必就是BOM的(de)(de)(de)價格問題。現在(zai)(zai)火爆的(de)(de)(de)APPLE WATCH就是低(di)(di)功(gong)耗的(de)(de)(de)一個例子：全(quan)功(gong)能運行(xing)3-4小時(shi)，持續(xu)運行(xing)18小時(shi)。

　　主控芯片或者相關模塊喚醒的方式選擇。通常進過以上的步驟設計好了硬件結構，上海電子產品開發在系統需要省電，在什么時候進入省電模式，這一般在軟件設計中實現，但是主要還是需要根據產品的功能特性來決定了。當系統進入了省電模式，而系統的喚醒也需要控制。一般系統的喚醒分為自動喚醒和外部喚醒。

　　A、自動喚(huan)醒(xing)(xing)是使用芯片內(nei)部的定(ding)時(shi)器來(lai)計時(shi)睡(shui)(shui)眠時(shi)間(jian)，當睡(shui)(shui)眠時(shi)間(jian)達到預定(ding)時(shi)間(jian)時(shi)，自動進行喚(huan)醒(xing)(xing)。這與(yu)我們(men)使用的看門狗或者中斷有(you)比較相近之(zhi)處，不同就是其(qi)工作與(yu)否(fou)的時(shi)序。

　　B、 外(wai)部喚(huan)醒(xing)(xing)就是芯(xin)片一直處于(yu)一種休(xiu)眠(mian)狀態，當有一個(ge)外(wai)部事(shi)件(主要是通過接口)來對芯(xin)片進(jin)行一個(ge)觸(chu)發(fa)，則芯(xin)片會喚(huan)醒(xing)(xing)，在(zai)(zai)事(shi)件處理之后消除該觸(chu)發(fa)事(shi)件而在(zai)(zai)此進(jin)入休(xiu)眠(mian)狀態。因此，根(gen)據(ju)系統的(de)特性(xing)，就需(xu)要進(jin)行軟(ruan)件設(she)計時，來決定如何使用睡眠(mian)及喚(huan)醒(xing)(xing)，以降低(di)系統的(de)功(gong)耗。

　接下來說說功(gong)(gong)(gong)耗(hao)的測試(shi)，功(gong)(gong)(gong)耗(hao)測試(shi)分為模塊功(gong)(gong)(gong)耗(hao)和整機功(gong)(gong)(gong)耗(hao)，模塊功(gong)(gong)(gong)耗(hao)需要測試(shi)休眠(mian)時功(gong)(gong)(gong)耗(hao)和工(gong)(gong)作時功(gong)(gong)(gong)耗(hao)。整機功(gong)(gong)(gong)耗(hao)分為較大(da)負荷工(gong)(gong)作時功(gong)(gong)(gong)耗(hao)和基本功(gong)(gong)(gong)能時功(gong)(gong)(gong)耗(hao)和休眠(mian)時功(gong)(gong)(gong)耗(hao)。在(zai)前(qian)期(qi)的測試(shi)中我用直接用UI來進行測量，關于如何進行高精(jing)度低(di)功(gong)(gong)(gong)耗(hao)產品的測量，在(zai)下篇中進一步說明。