UART数据用10,922波特或8,192波特的UART接收。由于UART在传输中间点对数据进行采样以补偿抖动,因此该点已经被选择为接收UART的采样点。在没有行抖动的理想情况下,10,922波特UART对第三数据位的开始两次读数都会是错误的而8,192波特的UART由于会完全遗漏第三位,很快就将出错。由于低功耗应用的理想时钟是低功耗实时时钟模式,这使得在低功耗环境中处理很困难。解决这一问题的最好办法就是将µC与调制技术结合使用,用32kHz振荡器提供非常精确的2,400波特,并完全能支持9,600波特（参见图3）。
图3：在9600波特传输时采用时钟调制的32Khz驱动UART
通过混合两个时钟除数解决错误,总体积累的错误消失,数据接收正确。这种方法对于9,600波特或以下的UART通信很有效。对于高速通信,几个µC监视UARTRx行的边缘跃迁并触发ISR启动内部高速振荡器,驱动CPU并处理中断。这使µCUART能够接收高速数据,而不必在UART空闲期间保持一个启动的高速时钟。如果使用外部振荡器或内部振荡器频率太低,则由于启动高速振荡器需要一定的时间,第一次传输将失效。为克服这一限制和效率损失,设计人员应该考虑使用能够唤醒并及时从32kHz或停机模式激活的处理器,从正在传输的UART恢复首次传输的数据。例如,系统时钟需要在25µs内启动,才能拾取起始位的中间点,从而正确接收19,200位的传输。
许多低功耗应用通过UART将µC连接到RS-485传感器网络。支持寻址和多处理器（9位）模式的UART非常适合于这种网络。当第9位为1（代表是一个地址）时,这些UART会生成一个ISR,让处理器能够在其它传感器通过系统发送数据时保持休眠状态。某些µC会更进一步,在UART中加入地址匹配,仅在第9位是1且地址与在剩余8位中收到的数据匹配时才唤醒系统。
模拟器件模拟器件是最早的操作器件。模拟器件已经发展数十年,它是稳定电源、为高速晶体电路提供过滤和稳定性的必要器件,对监控来自自然界的输入信号也必不可少。
在待机模式下,模拟器件实际上不消耗功率。模拟-数字转换器(ADC)断电快,在待机模式下,甚至可以被视为一种低功耗应用。
一旦加电,缺点即暴露无遗。一般来说,模拟器件在工作时需要的电流很大。例如,ADC工作时需要的电流达数百微安。另外,模拟器件（例如内部基准时钟）会使启动时间增加几毫秒,因为稳定模拟器件需要相对较大的外部电容。另一种经常被集成的器件－集成温度传感器－通常是随温度改变的二极管电路,也需要相当大的电流。
在低功耗应用中有几个需要考虑的标准。如果ADC有内部振荡器,就没有必要对其它系统振荡器加电来进行转换。在这种情况下,处理器保持断电状态,只有转换完成时起,才需要开始工作。像CPU一样,我们可以通过缩短执行时间来降低功耗。ADC转换的速度越快,器件进入待机模式的速度越快。对于内部基准时钟也是这样。基准时钟启动和稳定得越快,转换完成和模拟系统断电的速度也越快。如果只是偶尔使用ADC,某些处理器允许采样时钟断电,让跟踪电路保持加电。这样ADC就能够进入较浅的休眠模式。这种功能的负面影响是,在进行转换前,需要花较长时间来让采样和保持电路达到稳定。
转换完成之后,有几个µC集成了直接内存访问(DMA)或先入先出(FIFO)缓冲存储器,能够将多个转换存储在RAM中,而无需唤醒处理器。在一定数量的转换到达之前,处理器会保持待机状态,而不是在每个转换后唤醒处理器来将数据移入RAM,这样就可以降低功耗。
许多低功耗µC内置内部模拟比较器,可以执行简单的模拟任务。有些制造商的比较器允许编程,可以通过延长响应时间降低功耗。
总之,µC外围设备的选择是由终端应用最终决定的,因此我们应从全面评估系统功能及其功率要求着手。许多处理器制造商宣称其器件具备低功耗工作能力,但是不同的应用对“低功耗”一词有不同的定义。是需要大量集成的速度更高的处理器,还是需要具有极深度睡眠模式的速度更低的处理器,更多地取决于内嵌系统的要求,而不是内嵌处理器所谓的“低功耗”工作能力。
本文关键字：暂无联系方式电工文摘，电工技术 - 电工文摘
