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详解单片机的“功耗”如何计算?

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单片机的功耗是非常难算的,而且在高温下,单片机的功耗还是一个特别重要的参数。

暂且把单片机的功耗按照下面的划分

1.内部功耗(与频率有关)

2.数字输入输出口功耗

2.1输入口

2.2输出高

2.3输出低

3.模拟输入口功耗

从下表可以得出一些基本的参数:


首先我们计算内部功耗

单片机的功耗一般和工作频率有关,在固定频率下与功能有关,有两种计算办法。

第一种,固定频率,增减功能引起电流变化:


第二种,频率变化,不考虑使用模块:


其次计算数字口功耗:


数字输出口,按照表格中的数据,得出内部的Rdson,可计算出输出高和输出低在内部的功耗。

这里需要注意的是,输入口的功耗一般不大,但是设计的IO口有电流注入的时候功耗较大,这时候嵌位二极管是工作的,注意这部分功耗。


P=I.inject*Vf_diode

输入功耗在没有Clamped的时候是相对较小的,如果输入电压过高和过低则会造成很多的问题。

MCU的所有功耗为三部分功率相加。

P.MCU=P.internal+P.IO+P.Analog


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