工控摘要：單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的*處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。
　　
　　嵌入式系統的低功耗設計需要全面分析各方面因素，統籌規劃。在設計之初，各個因素往往是相互制約、相互影響的，一個降低系統功耗的措施有時會帶來其他方面的“負效應”。因此，降低系統整體功耗，需要仔細分析和計算。本文從硬件和應用軟件設計兩個方面，闡述一個以單片機為核心的嵌入式系統低功耗設計時所需考慮的一些問題。
　　
　　在嵌入式應用中，系統的功耗越來越受到人們的重視，這一點對于需要電池供電的便攜式系統尤其明顯。降低系統功耗，延長電池的壽命，就是降低系統的運行成本。
　　
　　選用具有低功耗特性的單片機可以大大降低系統功耗。可以從供電電壓、單片機內部結構設計、系統時鐘設計和低功耗模式等幾方面考察一款單片機的低功耗特性。
　　
　　1.選用盡量簡單的CPU內核
　　
　　在選擇CPU內核時切忌一味追求性能。8位機夠用，就沒有必要選用16位機，選擇的原則應該是“夠用就好”。現在單片機的運行速度越來越快，但性能的提升往往帶來功耗的增加。一個復雜的CPU集成度高、功能強，但片內晶體管多，總漏電流大，即使進入STOP狀態，漏電流也變得不可忽視；而簡單的CPU內核不僅功耗低，成本也低。
　　
　　2.選擇低電壓供電的系統
　　
　　降低單片機的供電電壓可以有效地降低其功耗。當前，單片機從與TTL兼容的5V供電降低到3.3V、3V、2V乃至1.8V供電。供電電壓降下來，要歸功于半導體工藝的發展。從原來的3μm工藝到現在的0.25、0.18、0.13μm工藝，CMOS電路的門限電平閾值不斷降低。低電壓供電可以大大降低系統的工作電流，但是由于晶體管的尺寸不斷減小，管子的漏電流有增大的趨勢，這也是對降低功耗不利的一個方面。
　　
　　目前，單片機系統的電源電壓仍以5V為主，而過去5年中，3V供電的單片機系統數量增加了1倍，2V供電的系統也在不斷增加。再過五年，低電壓供電的單片機數量可能會超過5V電壓供電的單片機。如此看來，供電電壓降低將是未來單片機發展的一個重要趨勢。
　　
　　3.選擇帶有低功耗模式的系統
　　
　　低功耗模式指的是系統的等待和停止模式。處于這類模式下的單片機功耗將大大小于運行模式下的功耗。過去傳統的單片機，在運行模式下有wait和stop兩條指令，可以使單片機進入等待或停止狀態，以達到省電的目的。