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RTOS环境下低功耗设计思路
鱼鹰谈单片机 | 2021-12-19 17:56:43    阅读:151   发布文章

以下文章来源于strongerHuang ,作者strongerHuang

不知道大家有没有做过低功耗产品?

低功耗产品看似很简单,其实,要做好一款低功耗产品,特别是做到超低功耗,难度相对更高。

今天就来讲讲在RTOS环境下低功耗设计的思路。

写在前面:编程思维

嵌入式产品的设计具有多样性、定制性,很多时候都要结合需求来实现软硬件设计。

可能你写的一套软件架构,在“近似”的产品中软件架构、代码模块能复用,但如果跨度较大,你的软件架构就不一定适用了。

但是,嵌入式软件设计有很多地方都是相通的,也许软件架构虽不能用了,但设计思路同样适用。

1.png

就好比:你学会了某项技能,这家公司不要你了,领一家公司也会要你,而两家公司的设计的产品不相同。

所以说,有一个良好的编程思维很重要,包括软件架构、编程模块、低耦合高内聚等。

说回来RTOS低功耗设计思路,常见的有:

普通低功耗:运行Idle任务时,进入低功耗模式。

超低功耗:在空闲状态进入低功耗,通过中断或者外部事件唤醒。

普通低功耗

普通低功耗,指处理器间歇性进入低功耗状态,但会定期唤醒,这种功耗就做不到很低。

在RTOS中,实现这种普通低功耗,通常是在任务处于Idle(空闲任务)中实现其低功耗功能。

大概示意图:

2.png

大概意思:Idle空闲任务定期进入低功耗,但会定期唤醒,检测是否有更高优先级任务响应。在处于低功耗状态下,也可以通过外部事件或中断欢迎处理器。

提示:

有些RTOS可以通过“HOOK钩子函数”进行低功耗操作。同时,有些RTOS的空闲任务可能需要进行一些配置。

超低功耗

上面那种通过定期唤醒CPU的方式,即使没有其他事做,CPU也要醒来“看一眼”,肯定做不到超低功耗。

要想做到超低功耗,没事时别来打扰CPU,有才把它叫醒。

大概示意图:

3.png

这种CPU进入“深入低功耗”的方式,和上面不一样,这与CPU的低功耗模式有关。

比如:睡眠、停机、待机等。不同的处理器各种低功耗模式可能有差异,具体如何实现,如何唤醒,要结合具体CPU实现方法完成。

4.png

最后

低功耗产品的设计相对更难,需要结合软硬件解决各种“功耗异常”的问题,但整体的应用相对不复杂。

当然,还有更多实现低功耗的方法:比如降频、0功耗待机等。欢迎大家留言说出你产品低功耗是如何实现的。

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