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由以上公式观察到除了降低运行电流及静态待机电流外，降低运行时间、唤醒时间及高低速运行模式切换时间也是降低整机功耗的重要手段。另外，上图同时指出，低功耗MCU支持动态切换运行时钟频率是必要的功能。
3 低功耗MCU设计考虑
3.1 工艺选择
为了达到低功耗的运作，并能有效地在低耗电待机模式下达到极低的待机功耗，可以通过对工艺的选择而达到基本的要求门槛。在不强调速度***的某些工艺分类，选择极低组件截止电流工艺(如下图)进行逻辑门制作，并进行数字设计是方法之一。选择这种策略的额外效益是，通常也能在降低动态工作电流上，达到较好的表现。另外，由于高温大幅增加静态电流，当温度由摄氏25度增加到摄氏85度时，一个典型比例约增加10倍的静态电流，以非低功耗0.18微米工艺开发的32位MCU，逻辑门数200K、4KB SRAM在核心电压1.8V、摄氏25度的静态耗电约为5~10微安，当温度升高到摄氏85度时，静态待机电流将会飙升到50~100微安。而低功耗工艺在摄氏85度仅约10微安静态电流。
3.2 低功耗高性能的CPU内核
早期低功耗MCU受限于成本及工艺技术，大都选择8位CPU内核，但随着工业上的智能化也在展开，如远程监控，数字化、网络化等。简单说来，就是人物连接(云端应用)、物物连接(物联网)的需求越来越多，导致产品功能越来越复杂，计算量越来越高，8位MCU已逐渐无法满足性能需求。为了兼顾低功耗高性能，选择适用的32位CPU内核是大势所趋。
选择低功耗CPU内核，除了单位频率耗电流外，还需要综合考虑紧凑的低内存代码，相同功能所需的代码越长，除了增加内存成本，也代表更长的运行时间及功耗。另外，由于软件开发成本在后期将会越来越高，大量的参考代码及更多的第三方开发商的支持，都可以有效降低软件的开发时间及成本。所以选择一款更多人使用的CPU内核也是重要的考虑之一，ARM Cortex-M0逻辑门数仅27K，使用的电量在1.8V，超低泄漏180ULL (Ultra Low Leakage)仅约50μA/MHz。M0内核采用Thumb2指令集架构，产生出非常紧凑的低内存代码，进一步降低了电源需求。ARM自2009年发表了32位Cortex-M0内核以来，包括NXP、新唐科技、ST、Freescale等多家国内外MCU大厂相继投入Cortex-M0 MCU开发，不论供货或者品种的齐全度都已十分成熟，投入Cortex-M0的MCU开发商也在持续增加中。
3.3 低功耗数字电路
对于一般的同步数字电路设计，要使数字单元有效降低工作电流，通过控制时钟的频率或截止不需要的时钟跳动，也是重要的方法。低功耗MCU通常配备丰富的时钟控制单元，可对个别的数字外设单元依照需求做降频或升频的工作调整，在达到工作能力的同时，用***低的频率来运行。但为了达到更弹性的时钟源配置，可能导致CPU内核和外围电路时钟不同步的现象，此时必须仔细考虑电路设计，保证跨时钟领域数据存取的正确性。
另外，为了尽量降低CPU介入处理的时间或降低CPU工作频率而节省下来的功耗，可以提供DMA或外围电路相互触发电路进行数据的传递，例如Timer定时自动触发ADC或DAC，并通过DMA进行数据由ADC到RAM或者RAM到DAC的搬移，同时在ADC的输入可以增加简单的数字滤波及平滑化电路，这样可不需要CPU经常介入处理，也不会因为需要实时处理ADC或DAC事件导致中断程序占用太多时间，降低系统的实时性及稳定性。
3.4 支持多种工作模式
为了配合不同的应用需求，并达到系统平均功耗的***小化，低功耗MCU需要提供多种工作模式，让用户灵活调配应用，常见的工作模式有下列几种：
● 正常运行模式：CPU内核及外设正常工作，能实时改变CPU及外设的工作频率(On the Fly)或关闭不需要的时钟源以获得***佳的工作性能。
● 低频工作模式：CPU内核及外设工作于低频的时钟源，例如32.768K晶振或内部低频10K RC振荡器。通常此时***大的耗电来源为嵌入式闪存及LDO本身的耗电流。如果此时的执行程序不大，可以考虑将程序运作于RAM以降低平均功耗。请注意并不是所有MCU都能支持在RAM执行程序。