RTOS环境下低功耗设计思路

嵌入式专栏

作者 | strongerHuang
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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，软件和硬件需要“高度配合”才能达到理想的低功耗。

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。

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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：

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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：

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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。

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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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