1.3 降低外圍器件的功耗

降低外圍器件的功耗也是降低系統功耗的有效途徑。

1.3.1 SDRAM

在嵌入式系統中，SDRAM常用做數據存儲器。如果微處理器的本地總線頻率為66～100MHz（如MPC8270），采用SDR SDRAM（單數據率同步動態隨機存儲器）的存儲容量和速度均能滿足要求，如MT48LC2M32B2。

SDR SDRAM存儲器芯片的有效工作電流可以達到幾百mA，見表1.4，MT48LC2M32B2的有效工作電流為150mA，自動刷新模式電流為225mA，而低功耗待機模式電流僅為2mA。設計時應控制存儲器芯片僅在數據讀/寫時才有效（片選信號有效），一旦讀/寫完成，即刻使片選信號無效，存儲器芯片便處于低功耗的數據保持狀態。

針對SDRSDRAM的低功耗設計，可以采取如下措施：

●低電壓供電，如3.3V。

●在能夠滿足系統要求的情況下，盡量選擇單片存儲器。

●存儲器芯片直接焊接在電路板上，而不使用內存條的方式。

●采用低功耗的Power-Down模式。

●采用低功耗的Self-RefreshMode（自刷新模式）。

表1.4 MT48LC2M32B2不同工作模式的電流消耗

1.3.2 NOR Flash

在嵌入式系統中，NORFlash常用做程序存儲器。對于NORFlash，要選用低電壓供電且具有低功耗模式的芯片，如S29AL016D。

S29AL016D是一個16Mb、3V供電的NORFlash存儲器，該芯片采用單電源低電壓（2.7～3.6V）供電，該器件提供兩種省電模式：自動睡眠模式（Automatic Sleep Mode）和待機模式（Standby Mode）。當地址被穩定一個特定時間后（30ns），器件將進入自動睡眠模式，而當器件片選信號無效時，器件進入待機模式。在這兩種低功耗模式下，器件功耗將被大大降低。從表1.5所示S29AL016D的直流特性可見，器件的讀電流是35/16/4mA（10/5/2MHz），寫電流是35mA，而低功耗模式下電流只有5μA。

表1.5 S29AL016D不同工作模式的電流

1.3.3 RS-232-C接口

嵌入式系統與計算機之間的數據傳送可以采用串行通信和并行通信兩種方式，目前最常用是采用RS-232-C串行通信接口（又稱為EIARS-232-C）。

選擇帶有低功耗ShutDown模式的RS-232-C接口芯片，可以大大降低功耗。如串口電平轉換芯片SP3222，如圖1.8和表1.6所示，通過對和引腳端的控制，可以使器件進入低功耗ShutDown模式。在該模式下，驅動器輸出被禁止，電流消耗為1μA。SP3222在正常工作模式時，電流消耗為0.3mA。

表1.6和引腳端的控制

1.3.4 以太網接口

嵌入式系統通常使用的以太網協議是IEEE802.3標準。在嵌入式系統中增加以太網接口，通常有如下兩種方法實現。

1.嵌入式處理器+網卡芯片

這種方法只要把以太網芯片連接到嵌入式處理器的總線上即可。此方法通用性強，對嵌入式處理器沒有特殊要求，不受處理器的限制；但是，嵌入式處理器和網絡數據交換通過外部總線（通常是并行總線）交換數據，速度慢，可靠性不高，電路板布線復雜。目前常見的以太網接口芯片，如CS8900、RTL8019/8029/8039、DM9008及DWL650無線網卡等。

2.帶有以太網接口的嵌入式處理器

帶有以太網接口的嵌入式處理器通常是面向網絡應用而設計的，要求嵌入式處理器有通用的網絡接口（如MII接口），處理器和網絡數據交換通過內部總線，速度快。

選擇帶有低功耗模式的物理層網絡處理芯片，可以大大降低功耗。例如，以太網PHY收發器芯片LXT971A采用3.3V電源供電，具有低功耗的Sleep Mode（睡眠）模式和Power Down（低功耗）模式，其中Power Down模式包括硬件（Hard）Power Down模式和軟件（Soft）Power Down模式。不同工作模式的電流消耗見表1.7。

表1.7 LXT971A不同工作模式的電流

當Sleep引腳端置為高電平時，LXT971A將進入低功耗Sleep Mode模式。當PWRDWN引腳端置為高電平時，LXT971A將進入硬件Power Down模式。在該模式下，網絡端口和時鐘將被關閉。

當控制寄存器的Power Down位被置位時，LXT971A將進入軟件Power Down模式，在該模式下，網絡端口將被關閉，但時鐘沒有被關閉。

LXT971A在正常模式下，功耗大約為300mW，而在Sleep Mode模式和軟件Power Down模式下，功耗將低于150mW。