嵌入式应用中的能耗调试

图3 能耗函数

为了避免对RX缓冲区进行轮询，一种常见的变通方法是启用RX中断并将MCU置于睡眠模式。完成之后，很容易看到能耗节省是巨大的。当我们关闭处理器，电流降至1.40mA（见图2b）。现在，当LEUART接收到数据，它就会被唤醒并通过TX缓冲区将其传送回去。

当中断被触发时，电流尖峰将达到2.5mA，而剖析程序会精确定位到中断例程（见图4a）。不过，电流将在这个尖峰值保留较长的一段时间，而通过点击图表，就可能会发现在使用UART通信时的另一种常见错误。

图4 带有LEUART TX轮询的LEUART RX中断（a），在接收字节之间处于睡眠模式下的EFM32（b），以及深睡眠模式下的EFM32（c）

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

在发送数据之后，用户会设置一个while循环以等待传输完成。无疑，这会使处理器过长时间保持在运行模式之下。这段循环可以被中断所取代，一旦传输完成，中断就会唤醒处理器。通过这样做，就将再次降低电流消耗量（见图4b）。

现在，在每个接收到的字节之间，处理器都进入睡眠模式，降低了电流。字节传输的完成无须处理器的干预，所以就不需要轮询缓冲区以获知传输何时完成。将循环替换为中断例程是一种更优雅、更节能的解决方案，正如这两种方法的不同剖析图所示。

深睡眠
EFM32 MCU的LEUART模块可以在深睡眠模式下工作。在这种模式下，高频振荡器被关闭，但低频振荡器（RC或晶振）仍在运行并给LEUART提供时钟。如果将EFM32置于深睡眠模式并重复上述例子，能耗将降至微安量级。

为了能够直观地显示这些电流数值，剖析程序从线性坐标切换到对数坐标。在深睡眠模式下，电流现在是1μA，而接收到帧时的尖峰值是80μA（见图4c）。从第一种方法到最后一种配置，节能倍数超过了1000。