80C51單片機(jī)由于功能全面、開(kāi)發(fā)工具較為完善、衍生產(chǎn)品豐富、大量的設(shè)計(jì)資源可以繼承和共享,得到廣泛的應(yīng)用。我們?cè)O(shè)計(jì)的一款手持線(xiàn)PDA產(chǎn)品,也選擇80C51單片機(jī)作為主、輔CPU,還具備點(diǎn)陣液晶顯示屏、導(dǎo)電橡膠鍵盤(pán)、雙IC卡接口、EEPROM存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機(jī)開(kāi)發(fā),高級(jí)語(yǔ)言編程,大大降低了設(shè)計(jì)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),產(chǎn)品在較短的時(shí)間內(nèi)就推向了市場(chǎng)。但是,同一些低速的微控制器(如4位單片機(jī))和高速的RISC處理器相比,80C51單片機(jī)在功耗上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。為了在PDA類(lèi)產(chǎn)品中發(fā)揮80C51單片機(jī)的上述特長(zhǎng),我們通過(guò)采取軟、硬件配合的一系列措施,加強(qiáng)低電壓、低功耗設(shè)計(jì),取得了良好的效果。該機(jī)使用一顆3V鈕扣式鋰電池,開(kāi)機(jī)時(shí)工作電池小于4mA,瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA,關(guān)機(jī)電流小于2μA。一顆電池可以使用較長(zhǎng)的時(shí)間,達(dá)到滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)指標(biāo)。一、低電壓低功耗設(shè)計(jì)理論在一個(gè)器件中,功耗通常用電流消耗來(lái)表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關(guān)系:Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f (1)式中:Icc是器件消耗的電流;Δ是電壓變化的幅值;C是器件電容和輸出容性負(fù)載的大小;f是器件運(yùn)行頻率。從公式(1)可以得到降低系統(tǒng)功耗的理論依據(jù)。將器件供電電壓從5V降低3V,可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作頻率,也能成比例地降低功耗。