嵌入式應用中的能耗調試

圖3 能耗函數

為了避免對RX緩沖區進行輪詢，一種常見的變通方法是啟用RX中斷并將MCU置于睡眠模式。完成之后，很容易看到能耗節省是巨大的。當我們關閉處理器，電流降至1.40mA（見圖2b）。現在，當LEUART接收到數據，它就會被喚醒并通過TX緩沖區將其傳送回去。

當中斷被觸發時，電流尖峰將達到2.5mA，而剖析程序會精確定位到中斷例程（見圖4a）。不過，電流將在這個尖峰值保留較長的一段時間，而通過點擊圖表，就可能會發現在使用UART通信時的另一種常見錯誤。

圖4 帶有LEUART TX輪詢的LEUART RX中斷（a），在接收字節之間處于睡眠模式下的EFM32（b），以及深睡眠模式下的EFM32（c）

void pollLEUARTTX(void)
{while ( !( LEUART0 -> STATUS LEUART_STATUS_TXC) );}

在發送數據之后，用戶會設置一個while循環以等待傳輸完成。無疑，這會使處理器過長時間保持在運行模式之下。這段循環可以被中斷所取代，一旦傳輸完成，中斷就會喚醒處理器。通過這樣做，就將再次降低電流消耗量（見圖4b）。

現在，在每個接收到的字節之間，處理器都進入睡眠模式，降低了電流。字節傳輸的完成無須處理器的干預，所以就不需要輪詢緩沖區以獲知傳輸何時完成。將循環替換為中斷例程是一種更優雅、更節能的解決方案，正如這兩種方法的不同剖析圖所示。

深睡眠
EFM32 MCU的LEUART模塊可以在深睡眠模式下工作。在這種模式下，高頻振蕩器被關閉，但低頻振蕩器（RC或晶振）仍在運行并給LEUART提供時鐘。如果將EFM32置于深睡眠模式并重復上述例子，能耗將降至微安量級。

為了能夠直觀地顯示這些電流數值，剖析程序從線性坐標切換到對數坐標。在深睡眠模式下，電流現在是1μA，而接收到幀時的尖峰值是80μA（見圖4c）。從第一種方法到最后一種配置，節能倍數超過了1000。