在典型的根據超低功耗MCU 的運用中，有用占空比極低。鄙人，絕大多數時刻處于待機形式下，只堅持實時時鐘功用。此類比如包含數秒鐘才測一次溫度的電子主動調溫器以及一天只發動幾回且每次運轉不超越 1 分鐘的便攜式血糖監測儀?？墒且坏┯行枨?，體系有必要即時進行處理。
應當緊記的是，根據 MCU芯片 的超低功耗運用有必要供給如下功用：
1、盡或許低的待機功耗；
2、必要的杰出功用；
3、在作業形式間能夠快速切換。
抱負的電池
便攜式儀器運用的電池對體系的作業壽數有很大的影響。最常見的辦法是運用一對規范的 1.5V‘AAA’堿性電池。另一種既能使本錢最小化又無需替換電池的解決計劃是永久裝置的單體鈕扣鋰電池。永久電池概念是一個重要的商場賣點，這種電池能夠防止客戶服務及因替換電池時裝置不妥所引起的相關職責。
假設有一個最小供電電壓為 2.7V 的電池供電儀器，它的待機形式決議了均勻電流，其值一般在 2μA 以內。在運用一對‘AAA’電池供電時，則需求一個 20uA 以內的穩壓器對此類電池的線性放電進行彌補。因此，體系的總電流耗費為 22μA 即 低功耗MCU 與穩壓器之和。串聯的 2 節堿性電池放電至 2.7V 電壓時，只要 40% 的電池容量能被使用，發生大約 400mAh 的電量。在除以 22μA 的均勻電流耗費之后，咱們就能夠計算出選用這種堿性電池供電，體系能夠運轉 2 年。
與之相反，鋰電池具有平整的放電特性，使得其電池容量簡直能夠得到徹底使用，而無需進行漏電流調理。例如，一顆一般的 220mAh鈕扣鋰電池 CR2032，其放電量能夠到達 90%，輸出電壓簡直恒定為 2.8V?？偟捏w系電流耗費為 2μA（即只要 MCU 的電流耗費）。選用這種解決計劃，一顆電池就能夠使體系運轉 10 年以上。由于具有超長的作業壽數，此類儀器往往能夠規劃成一次性設備，10 年后，該儀器完成了它的使命，一起也變得陳腐或過期。
時鐘操控是要害
超低功耗運用中常常選用雙振蕩器計劃。一個總是堅持敞開狀況的 32kHz 的掛鐘晶振用于低頻輔佐時鐘 (ACLK)，一般只為定時器與實時中止功用供給時鐘源。一個能夠‘快速發動’的高頻主時鐘 (MCLK) 振蕩器只要在 CPU 與體系需求時才發動，且其喚醒時刻一般小于 10 微秒。
不過，了解哪些時鐘需求快速發動，哪些時鐘不需求快速發動是很重要的。
常見的圈套是二級體系時鐘喚醒，其開端僅向 CPU 與體系供給 ACLK，而 MCLK 則堅持安穩（1 毫秒即可發動）。有時為體系供給快速發動的 MCLK（但不安穩），但其不安穩性會給可用性形成晦氣影響。例如，假如要求選用 19200 波特 UART 協議下載數據（這種操作能夠隨時進行），這就要求每隔 52μs 精確承受一個比特。但 ACLK 的頻率缺乏認為 UART 供給滿意的波特率調制。假如將二級發動的高速 MCLK 用于 UART，成果將會形成無法猜測的波特率并會丟掉字符。在此情況下，MCLK 安穩下來之前 MCU 有必要使體系處于等候狀況。
進入與退出低功率形式并快速處理數據的才能至關重要，不然 CPU 就會在等候時鐘安穩過程中糟蹋功率。高速體系時鐘或許能夠快速發動并當即安穩下來。
外設功耗
在規劃根據 MCU 的超低功耗運用時還有必要考慮到外設的功耗。大部分 超低功耗MCU 都具有發動單個外設與時鐘源的才能，以節約功耗。僅在需求時發動某個外設與時鐘是下降功耗的根底。
可是咱們需求仔細查看兩個與外設操控相關的范疇，即欠壓維護和端口引腳漏電流。
大部分 MCU 都集成了欠壓維護功用，其可在電源電壓下降到安全作業范圍之外時重啟體系，以防止無法意料的事情發生。MCU 一 般還能啟用或禁用欠壓維護功用以節約功耗，可是欠壓維護有必要一直處于敞開狀況，這是由于欠壓是無法猜測的。
端口引腳漏電流有時會被忽視，但這個問題有必要考慮。許多舊式的 MCU 的限制輸入引腳漏電流為 1 μA。而這關于一個具有 20 個輸入端口的器材來說會耗費 20μA 的電流！但專為低功耗規劃的 MCU 答應最大不超越 50nA的漏電流。
架構影響
在項目開端之前，咱們一般需求履行一系列專用基準，以剖析指定架構在代碼密度與周期數量方面的全體功率。經過這個過程，規劃人員應當查驗要害的可重入代碼途徑，以便深化了解或許架構對詳細運用發生的影響。
處理集成 A／D 轉化器外設的中止服務程序是可重入代碼的一個好比如。說明晰可一起在作業文件型 8 位 RISC CPU 與根據寄存器的 16 位 RISC CUP 架構中傳輸 10 位 A／D 數據所需的指令。8 位架構選用單個作業文件累加器，數據有必要經過該作業文件累加器進行傳輸。此類架構與根據 16 位寄存器的 CPU 比較需求更多的 CPU 開支，由于后者答應直接存儲器對傳輸進行存儲。從此例能夠看出，16 位架構所需代碼更少，功用履行速度快 4 倍，然后縮短了運轉時刻，下降了功耗。
上述 A／D 轉化器實例僅對 CPU 處理數據才能的差異進行了比照。而相同重要的是 A／D 轉化器外設具有能夠下降服務需求的特性。如主動通道掃描、根據定時器的SOC 觸發器以及轉化輸出的直接傳輸等特性能夠將 CPU 開支基本上下降至零，然后有用地將功耗下降至僅為 A／D 轉化器本身的功耗。
終究清單
針對詳細運用挑選超低功耗MCU 將是一件耗時而又困難的作業?；ㄐr刻來了解各種MCU 的架構特性，能夠使規劃滿意嚴苛的功率預算要求。
以下清單為完成根據超低功耗MCU 的規劃供給了部分輔導準則。
1、考慮選用永久鋰電池；
2、選用多種作業形式；
3、盡或許下降待機功耗；
4、選用即時發動且安穩的高速振蕩器；
5、在功率預算中考慮欠壓維護功用；
6、統籌端口引腳走漏；
7、選用可最小化每項使命周期數的 CPU；
8、供給能夠下降開支的智能外設。
