| 時(shí)鐘頻率 | 機(jī)器周期 | 所用機(jī)器周期 | 總時(shí)間 | Icc | 電流時(shí)間積 |
| 10MHz | 400ns | 500 | 200ms | 12.41mA | 2.48mAs |
| 30MHz | 133ns | 300 | 6.5ms | 34.66mA | 2.30mAs |
6.3 跑跑停停
在很多應(yīng)用中,停機(jī)模式以外的時(shí)間并不完全取決于運(yùn)行速度。很多情況下,處理器需要訪問一個(gè)具有固定響應(yīng)時(shí)間的外圍設(shè)備,例如A/D轉(zhuǎn)換器或溫控器。此種情況下,處理器將有個(gè)突發(fā)動(dòng)作。一般是觸發(fā)某個(gè)過程,隨后的一段時(shí)間內(nèi),則只有很少的或根本沒任何操作。在這種時(shí)候,一種組合的功率節(jié)省技術(shù)會(huì)更為有效。
可以用一個(gè)實(shí)例來說明在這樣一個(gè)系統(tǒng)中,采用具PWM的高速微處理器所帶來的好處。設(shè)想的DS87C520與一片DS1620數(shù)字溫度計(jì)/溫控器相接口。這個(gè)器件可使用標(biāo)準(zhǔn)8051串口的工作模式0串行訪問。主機(jī)處理器在某個(gè)時(shí)刻通過外部中斷將DS87C520從停機(jī)模式喚醒,并要求它從DS1620中讀取溫度數(shù)據(jù)。獲得數(shù)據(jù)后,DS87C520會(huì)將其保存于內(nèi)部存儲(chǔ)器中,備隨后傳送。DS1620的工作類似于很多A/D轉(zhuǎn)換器：發(fā)出一個(gè)命令后啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換,然后,經(jīng)過一定延遲后轉(zhuǎn)換完成,接著,數(shù)據(jù)就可以被移走了。對(duì)于DS1620來講,轉(zhuǎn)換時(shí)間接近于1秒鐘。通過查詢器件來確定轉(zhuǎn)換是否完成。DS87C520非常適合于此種任務(wù),因?yàn)樗梢苑浅Ｑ杆俚貓?zhí)行啟動(dòng)和運(yùn)算功能。隨后,在等待轉(zhuǎn)換完成期間,微控制器可以將其置于PMM。在傳統(tǒng)8051中,轉(zhuǎn)換被啟動(dòng)后,可利用閑置模式將傳統(tǒng)8051置于低功耗狀態(tài)。在這種模式中,可利用內(nèi)部的16位定時(shí)器來測(cè)量轉(zhuǎn)換時(shí)間。工作于16MHz時(shí),傳統(tǒng)8051需要在轉(zhuǎn)換完成之前退出閑置模式多達(dá)32次。
本例可被進(jìn)一步改進(jìn)。因?yàn)镈S1620是作為一個(gè)同步器件進(jìn)行訪問的,不要求高精度的定時(shí)操作。這樣,微控制器在啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí),可工作于環(huán)形振蕩器。由于避免了穩(wěn)定外部晶振所需的“死時(shí)間”,這會(huì)進(jìn)一步節(jié)省功率。
圖7展示了兩個(gè)8051系統(tǒng)執(zhí)行上述“跑跑停停”任務(wù)時(shí)的工作情況。正如圖7中所看到的,在緊隨著退出停機(jī)模式的程序運(yùn)行中,功率節(jié)省非常顯著。除了因采用PMM2代替空閑模式所帶來的功率節(jié)省外,晶體預(yù)熱時(shí)間的省略意味著程序可以更快地返回停機(jī)模式。在1秒鐘的轉(zhuǎn)換延遲期間,采用環(huán)振蕩器工作很大程度上減慢了處理器的速度,可節(jié)省很多功率。
8051系列微控制器一直是世界最流行的處理器之一。它的簡單易用相對(duì)較高的性能對(duì)很多應(yīng)用十分理想,包括便攜式和手持式產(chǎn)品。Dallas高速微控制器的出現(xiàn),為現(xiàn)有的8051系統(tǒng)提供了一條改善用電效率、同時(shí)又無需再設(shè)計(jì)的新出路。
