低功耗

说到低功耗，首先要建立几个观念。

一、现实世界中没有绝对的某某某。
电阻，电容，电感 三大基础元件都不是绝对的。他们互有彼此，只是比例微小而被忽略。
比如：电阻零件内有微量电感微量电容属性。普通情况下直接忽略掉，但在特殊情况下是不能忽略的。

二、不能完全相信仪器。
测不准原理。一切测量手段都会影响被测对象。

三、数学是拿来用的。不要凭感觉办事。
账越算越明。准确的数据是办事凭据。

低功耗的实现方式很简单，剔除一切电老虎。
从大老虎开始，小老鼠也要一个不留。能省则省，抠门到底。

电路板核心思想在 CPU （MCU，以下直接用CPU，不再兼顾名词问题）。

CPU 工作顺序
　　上电-》准备一下/干活-》睡觉-》被叫醒-》干活-》睡觉。。。。

睡觉的时候，关闭外围能关闭的所有。能关的全关，能断电的全断电。
睡觉时候的电量别看他小，他是能耗占比最大的。水滴石穿。 计算一下就知道了。
CPU 睡觉，按照业务需求去做，具体情况具体对待。
比如：有条件的CPU把自己的电掐了，外部唤醒信号首先对MCU 供电，MCU 醒来先把电源hold住 然后干活，干完再自杀。

有些外围电路是有低功耗模式的，这个时候就需要计算了。
这个低功耗是多少电流，这个外围电路睡觉时多少时间。
唤醒时间是多少，唤醒过程消耗多少电量。

如果给这个设备直接断电，他的上电初始化时间是多少，这个初始化时间内整个电路消耗多少电量。
（其他零件等待他初始化的时间里消耗的电量也要计算）

对比两个值，取其优势者。 （这当中还需要评估，断电成本，比如加入开关电路的经济成本。）

CPU 睡觉，自然有醒的时候，不然就是砖头了。唤醒条件。
定时器，外部IO触发，低电量唤醒。 万变不离其宗。

关于CPU 干活状态，MCU 的功耗来源于        

　　固定静态电流  +   A  *  频率

　　A的单位是 ua / MHz 

　　静态电流   和  A  是受CPU 加工工艺决定，我们无法触及。细节自行科普。

　　那么MCU 到底是最高频率运行还是 其他的呢。   计算，  频率切换开销， 工作时长，CPU 占用率。  或许计算太麻烦了   直接测量好了（ma级别的电流  仪器可行度还是可以的）。

受制于间歇性工作，很多东西会为此让道，比如通讯：
　　NBIOT 只支持 UDP 和基于UDP 的COAP。 TCP 的连接开销他扛不住。
　　LORA 的LORAWAN CLASS A B 都是间歇性的。控制时隙。只有打开接收窗口的时候才可以收到数据。
　　TDMA 时分多址通讯必须要。 没有谁有资本（电量）接收轮询。
　　做物联网的低功耗产品一定是有延迟的，没有谁有那个电量长期开启接收。

人小鬼大，小零件，大老虎：
　　电容，特别是电解电容。 漏电流。 +-极之间是有等效电阻的。 零件选购特别注意项。
　　二极管。漏电流严重。相比之下 mos 会好一些，可以考虑替代。
　　三极管。同二极管。
　　MCU IO 口。需要按照MCU datasheet里面要求进行配置。一般是模拟量输入模式的偏多。
　　上下拉电阻。阻值能大则大。没有办法，MCU 失去知觉的时候必须让关键性位置有逻辑。
　　LDO 静态功耗。DCDC 静态功耗。 选料的活。拼知识积累。
　　电池自放电率。电池本身是会缓慢放电的，然后内阻也有消耗。计算电量的时候不能忽略。锂电池种类很多，需要仔细选。

测量：
　　数据手册只是参考，真正起到凭据作用的数据还是来自于测量。
　　测量有误差，ua级别的电流表接入电路， 本身就会产生ua级别的电流 ^.^ 怎么办呢。需要各种仪器的自己的干扰数量级，如果可以忽略那就忽略，不能就要补偿。
　　5位半，6位半 的万用表必须要。因为电路是间歇性的工作的，示波器看电流也是必须的。
　　测不准原理在这里体现的淋漓尽致。