华为海思MCU内核低功耗模式的工作原理是什么?
深圳市星际芯城科技有限公司
发表:2025-08-30 14:16:08 阅读:19

华为海思 MCU 内核低功耗模式主要通过时钟管理、电压调节及外设控制等机制来实现,旨在降低芯片功耗,同时保证其在必要时能快速恢复工作。具体原理如下:



  • 时钟管理:海思 MCU 提供灵活的时钟源和切换机制,高速时钟用于主频运行,满足高性能需求;低速内部 RC 时钟则用于低功耗状态监控。在低功耗模式下,可关闭主时钟,仅保留低功耗时钟,或者根据应用需求动态调整时钟频率,通过降低时钟频率来减少能耗,从而降低整体功耗。
  • 电压调节:采用动态电压频率调整(DVFS)技术,根据运行场景不同,依据 CPU 占用率等情况,快速切换到不同的电压和主频,保证芯片以最经济的功耗运行。同时,基于 DVFS,海思 MCU 还会根据芯片工艺、温度、电路时序等情况,通过自适应电压调整(AVS)技术实时动态调整电压,进一步降低功耗。另外,在芯片上电过程中,还会通过选择性电压分档(SVB)技术,根据芯片工艺不同,对满足场景的初始电压值进行微调,实现降功耗目的。
  • 外设启停控制:通过专用寄存器控制外设的电源和时钟。当 MCU 进入低功耗模式时,可关闭未使用的外设电源和时钟,使能耗最小化,仅保留部分必要的低功耗模块(如唤醒定时器、外部中断电路等)处于工作状态,以实现外部中断唤醒或特定事件唤醒功能。
  • 睡眠与唤醒机制:CPU 执行完当前任务且无后续任务时,可通过执行 WFI(等待中断)或 WFE(等待事件)指令进入睡眠模式。此时,CPU 停止执行当前指令流,等待中断或事件唤醒。进入睡眠模式后,内核主要单元的时钟会被门控关闭,以节省动态功耗。当有中断或事件发生时,CPU 被唤醒,恢复执行之前的任务或跳转到中断服务程序。
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