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另外一个容易被忽略的设计是外围电路启动电流，因为相当多的便携设备采用CR2032小型锂电池，瞬间推动力仅有数mA，尤其使用一段时间瞬间推动力会更低，当MCU被唤醒时果外围电路启动电流总和太大时，将会导致CR2032输出电压骤降而导致MCU重置(Reset)或工作不正常。为了避免此问题，除了降低外围电路的启动电流，另一种方法是分时分段启动外围电路，不要集中开启太多耗电的电路。

4 平均功耗计算范例

为了让读者更具体了解平均功耗的计算，以新唐科技的低功耗32位MCU Nano系列及血糖计应用为例，进行使用年限的预估。新唐的Nano系列低功耗32位MCU的CPU内核为Cortex-M0，具有200uA/MHz低运行功耗、待机电流仅需1uA、7uS快速唤醒、多重时钟信号来源及多种工作模式，多达128KB Flash、16K SRAM及12位ADC、12位DAC、SPI、I2C、I2S、UART、LCD、Touch Key等丰富外设，符合低功耗、高性能MCU应用需求。

此血糖计范例采用CR2032 230mAh电池，使用方式、运行功耗及静态功耗如下表所示。

 

使用年限的计算方式请参考下表。量测时间比例、显示时间比例及待机时间比例可由上表求得。例如，量测时间比例为“6次 x 0.25分钟 / (60 x 24)分钟 = 0.1%”。其余时间比例依此类推。量测平均电流为“量测时间比例 x (MCU工作耗电流 + 外部量测电路耗电流 + 待机(含RTC)耗电流 + LCD耗电流 + CR2032自放电)”。显示平均电流为“显示时间比例 x (待机(含RTC)耗电流 + LCD耗电流 + CR2032自放电)”。待机平均电流为“待机时间比例 x (待机(含RTC)耗电流 + CR2032自放电)”。***后计算出使用年限约为2.77年。由于待机时间比例高达99%，故血糖计应用待机电流为延长使用年限***重要的参数。

 

5 结论

低功耗MCU设计是一个需要多面向考虑的复杂工作，本文仅阐述基本设计理念。开发低功耗MCU产品时，不只要挑战电路设计的高困难度，更要由客户应用的角度考虑性价比，功能***强的不一定是***好的。往往性价比***适合的才能在市场上取得成功。由于智能电网、物联网、远程控制、自动化管理等低功耗高性能应用需求量持续增加，在可以预见的未来，32位低功耗MCU将逐渐取代8/16位低功耗MCU，成为市场主流。