便携式仪器仪表低功耗问题.pdf

### 便携式智能仪器仪表低功耗技术详解 #### 摘要 本文探讨了便携式智能仪器仪表的低功耗技术及其在实际应用中的意义。文章首先概述了低功耗技术对于便携式电子系统的重要性，随后介绍了如何通过选择合适的智能仪表系统设计方案、选用低功耗单片机以及低功耗外围器件与电路来实现低功耗设计的目标。这些措施不仅有助于延长设备的工作时间，还能提升其整体性能和用户体验。 #### 引言 随着便携式电子设备的普及和技术的进步，低功耗设计已经成为了一个关键议题。特别是在便携式智能仪器仪表领域，低功耗技术不仅能够显著减少能耗，还能提高产品的可靠性和便携性。本文将围绕这一主题进行深入探讨。 #### 1. 选择合适的智能仪表系统低功耗设计方案 在制定智能仪表系统的低功耗设计方案时，需要综合考虑多个因素。要遵循单片机应用系统低功耗设计的基本原则，同时密切关注低功耗技术的最新进展。此外，还需要结合具体应用场景的特点，合理设置技术指标，确保设计能够满足关键需求的同时，也不忽视其他次要方面。 #### 2. 选用低功耗单片机 单片机是便携式智能仪器仪表的核心组件之一。随着制造工艺的进步，特别是HCMOS工艺的广泛应用，单片机的功耗已经显著降低。例如，采用HCMOS工艺的80C31单片机相比传统的8031/8051/8751等型号，在相同的工作电压和时钟频率下，功耗可以由大约150mA降低至16mA左右。近年来，随着VLSI技术的发展，单片机的功耗进一步降低，比如Motorola公司的M.CORE系列可以在1.8V电压下以50MHz的时钟频率工作，功耗仅约为20mW。 目前市场上有多种低功耗单片机可供选择，例如： - Intel公司的80C31/80C51/87C51、80C196系列及其兼容或衍生系列 - Motorola公司的MC68HC11系列 - NS公司的COP4000/COP8000系列 - Microchip公司的PIC系列 - ATMEL公司的AT89LV5X系列 - Philips公司的P87C/P89C/LPC系列 - TI公司的MSP430系列 - NEC公司的78K0/78K0S系列 - Epson公司的E0C62系列 这些单片机大多能够在较低的供电电压下正常运行，从而有效降低系统的整体功耗。 #### 3. 选用低功耗的外围器件与电路 除了单片机本身外，外围器件的选择也对系统的总体功耗有着重要影响。常见的外围器件包括存储器IC、接口IC、其他数字IC、显示器件以及通信接口电路等。为了实现低功耗目标，应优先选择采用HCMOS工艺制造的器件。 例如，常用的HCMOS存储器（如ROM、RAM、EPROM等）的功耗通常较低。从表1可以看出，存储器的功耗与其容量大小并无直接关联，因此在需要较大存储容量的情况下，建议选用单一大容量存储器而非多个小容量存储器。 | 型号 | 27C32 | 27C64 | 27C128 | 27C256 | 6116 | 6264 | 28C64 | |--------|-------|-------|--------|--------|------|------|-------| | 工作电流/mA | 10 | 30 | 30 | 30 | 32 | 40 | 30 | | 维持电流/mA | 通过以上分析可以看出，低功耗设计对于便携式智能仪器仪表至关重要。合理选择单片机和其他外围器件，不仅可以显著降低系统的能耗，还能提高产品的竞争力和用户体验。未来，随着技术的不断进步，低功耗设计将会变得更加成熟和完善。