要实现低功耗设计需软硬结合
如今，可穿戴电子产品迅速崛起，在2014年亦取得了重要突破，正成为一个越来越重要的市场。根据市场研究机构IDC的统计，今年第一季度，全球可穿戴式设备出货量为1,140万台，较去年同期的380万台增长了200%。
可穿戴电子设备大多是采用锂电池供电。如果采用同样容量大小的锂电池进行测试就不难发现产品低功耗设计做得越好，其工作时间越长。由此可见，低功耗设计在可穿戴电子产品设计中的作用不容小觑。 首先，要明白一点就是功耗分为工作时功耗和待机时功耗，工作时功耗又分为全部功能开启的功耗和部分功能开启的功耗。是否区分清楚这两个概念在很大程度上影响着产品的功耗设计。
对于任一个电子产品，总功耗为该产品正常工作时的电压与电流的乘积，这是低功耗设计时要考虑的因素之一。
为了降低功耗，在产品开发时首先要尽量采用低电压设计。比如一个产品，曾经用5v单片机正常工作，后来使用3.3v的单片机或者工作电压更低的，那么就是在第一层次中进行了低功耗设计，这也就是我们常说的研发前期低功耗器件选择。这个过程的实现一般需要有广阔的芯片涉猎范围或者与供应商有良好的沟通。
其次是模块工作的选择控制，一般选择具有休眠功能的芯片。比如在设计一个系统时，如果某些外部模块在工作中是不经常使用的，我们可以使其进入休眠模式或者在硬件电路设计中采用数字开关来控制其工作与否，当需要使用模块时将其唤醒，这样我们可以在整个系统进入低功耗模式时，关闭一些不必要的器件，以起到省电的作用，同时也延长了待机时间。一般常用方法：①具有休眠模式的功能芯片②MOS管做电子开关③具有使能端的LDO芯片。
再次，选择具有省电模式的主控芯片。现在的主控芯片一般都具有省电模式。通过以往的经验可以知道，当主控芯片在省电模式条件下，其工作电流往往是正常工作电流的几分之一，这样可以大大增强消费类产品电池的使用时间。同时，现在一些控制芯片具有双时钟的模式，通过软件的配置使芯片在不同的使用场合使用不同的外部时钟从而降低其功耗。这些控制芯片与时钟分频器具有异曲同工之妙，不同之处想必就是BOM的价格问题。现在火爆的Apple watch就是使用低功耗设计的一个例子：全功能运行3-4小时，持续运行18小时。
主控芯片或者相关模块唤醒的方式选择。经过以上步骤设计好硬件结构之后，就该考虑当系统需要省电时在什么时间进入省电模式。这一般可在软件设计中实现，但是最终还是需要根据产品的功能特性来决定。当系统进入了省电模式，系统的唤醒也需要控制。一般系统的唤醒分为自动唤醒和外部唤醒。
A、自动唤醒是使用芯片内部的定时器来计时睡眠时间，当睡眠时间达到预定时间时，自动进行唤醒。这与我们使用的看门狗或者中断有比较相近之处，不同就是其工作与否的时序。
B、 外部唤醒就是芯片一直处于一种休眠状态，当有一个外部事件(主要是通过接口)来对芯片进行一个触发，则芯片会唤醒，在事件处理之后消除该触发事件而进入休眠状态。
因此，在进行软件设计时，根据系统的特性来决定如何使用睡眠及唤醒，以实现降低系统的功耗。
图1-- Wonder Gecko系统框图
全球领先的IC厂商Silicon labs前不久推出了低功耗的节能控制器 EFM32 Wonder Gecko 系列，用以减少更多应用能耗。
这款 EFM32 系列新成员含有 ARM® Cortex™-M4 内核，具有 DSP（数字信号处理） 指令集和专用浮动点单元（FPU）。 利用集成 FPU 的 Cortex-M4，Wonder Gecko 实现了更快的处理速度和更长的睡眠时间。 有了浮点单元，开发时间也会大大降低。 FPU 能让软件工程师使用浮点变量，不需要浪费任何处理时间开销。
Wonder Gecko 的设计适用最小的漏泄电流 ；超低休眠模式消耗是保证，即使在高温度条件下也是如此。 外设高度集成，设计适用低功耗应用，在有源和休眠模式下减少了 CPU 负载和降低了功率消耗。 所有 EFM32 特定超低功耗外设，例如 ADC 、模拟比较器和 DAC 带有的 LESENSE（低能量传感器接口），均有助于工程师在其应用中实现绝对最低的功率消耗。
EFM32 Wonder Gecko特性：
EFM32 Wonder Gecko 具有独特的自主外设，可确保高能效工作且在休眠模式下电流不足 1 μA
采用极低漏电流技术优化了电流温度曲线，使得休眠电流曲线能在 -40°C 至 85°C 整个工作温度范围内保持平坦。
这款 32 位 EFM32 Wonder Gecko 采用 FPU 提升 ARM Cortex-M4 的性能，让您通过浮点单元和数字信号处理来提升能效。
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