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热量表系统中的低功耗
时间：2014-12-03 07:54:03
出处：www.sdhdr.com
作者：海德瑞
在智能网络热量表的设计中，低功耗设计包括硬件、软件两方面。
从硬件的角度出发：
一、选择低功耗器件。尽量选择CMOS工艺的低功耗芯片，要求器件能够在低电压下工作，有灵活的电源、时钟控制机制。处理好芯片引脚悬空问题，使其电平固定，防止额外的信号翻转引起功耗。
二、电源、时钟控制。首先通过关断不在使用中的模块的时钟信号来消除不必要的功耗，其次通过合理使用时钟源减少活动模块的功耗，在MSP430中使用低功耗的DCO作为主时钟MCLK把LFXTI作为ACLK，供给UART等低速模块使用。在处理器空闲时使之进入低功耗模式。对于外围芯片，尽量采用MSP430的I/O供电。
从软件的角度出发：
一、时间优先算法。算法需要的运行时间越长，就意味着CPU产生的功耗越多，因此要尽量减少CPU正常工作的时间。手段有很多，如在温度测量中，对于阻值一温度映射采用查表法，以空间时间；在设计延时程序时，采用进入低功耗模式LPMn+定时器唤醒的方式，编译时采用面向时间的优化方法设置，间接实现功耗的编译优化。
二、适当降低采样频率。为了提高精度，必然要提高采样频率。但采样过频，首先增加了RC充放电次数，这就需要较多功耗的。在智能网络热量表中，非常重要的一个就是温度采样、热量积分的频率，因为供暖系统中温度是一个变化缓慢量，所以在参考大量产品的技术指标后，确定温度采样的周期为5s这样的采样周期保证智能网络热量表标准规定的精度。
从硬件的角度出发：
一、选择低功耗器件。尽量选择CMOS工艺的低功耗芯片，要求器件能够在低电压下工作，有灵活的电源、时钟控制机制。处理好芯片引脚悬空问题，使其电平固定，防止额外的信号翻转引起功耗。
二、电源、时钟控制。首先通过关断不在使用中的模块的时钟信号来消除不必要的功耗，其次通过合理使用时钟源减少活动模块的功耗，在MSP430中使用低功耗的DCO作为主时钟MCLK把LFXTI作为ACLK，供给UART等低速模块使用。在处理器空闲时使之进入低功耗模式。对于外围芯片，尽量采用MSP430的I/O供电。
从软件的角度出发：
一、时间优先算法。算法需要的运行时间越长，就意味着CPU产生的功耗越多，因此要尽量减少CPU正常工作的时间。手段有很多，如在温度测量中，对于阻值一温度映射采用查表法，以空间时间；在设计延时程序时，采用进入低功耗模式LPMn+定时器唤醒的方式，编译时采用面向时间的优化方法设置，间接实现功耗的编译优化。
二、适当降低采样频率。为了提高精度，必然要提高采样频率。但采样过频，首先增加了RC充放电次数，这就需要较多功耗的。在智能网络热量表中，非常重要的一个就是温度采样、热量积分的频率，因为供暖系统中温度是一个变化缓慢量，所以在参考大量产品的技术指标后，确定温度采样的周期为5s这样的采样周期保证智能网络热量表标准规定的精度。
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