RT-Thread-基于RT-Thread功耗调优实战经验分享 -- 序RT-Thread问答社区

基于RT-Thread功耗调优实战经验分享 -- 序

发布于 2021-07-21 22:23:06 浏览：1022 订阅该版

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[RT-Thread 电源管理与功耗调优系列 - 目录](https://club.rt-thread.org/ask/article/3419.html)

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[基于RT-Thread功耗调优实战经验分享 -- 杂谈](https://club.rt-thread.org/ask/article/2735.html)

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[基于RT-Thread功耗调优实战经验分享 - 功耗测量](https://club.rt-thread.org/ask/article/2900.html)

[实践：RT-Thread PM管理实战 系列](https://club.rt-thread.org/ask/article/2282.html)

[进阶：RT-Thread精通PM功耗调优 系列](https://club.rt-thread.org/ask/article/2296.html)

[应用：PM组件应用与经验分享 系列](https://club.rt-thread.org/ask/article/292.html)

## 前言

- 认识到功耗的重要性，如果功耗的优化对整个系统或产品微不足道，则无须浪费人力物力投入其中。

- 功耗的重要指标是降低功耗，提高续航，如提高电池的利用效率，降低电量损耗。

- 调优整机功耗，这是用户最关心的，这也说明，功耗是系统的。

- 功耗调优，涉及各个方面、各个场景的功耗的调优，如关机模式功耗调优、运行功耗的调优、各个场景功耗的调优、待机功耗的调优。

- 单纯的降低某个器件功耗、降低某个电源模式的功耗、让某个场景功耗达标，如只保证待机功耗调到最低，整机功耗可能无法达标，功耗没有调到最优，所以需要全局观。

- 调功耗的工程师，并不要求必须是软硬件技术集一身的技术大佬，或许他们只熟悉硬件或驱动，或者都不太熟悉，但是功耗牵涉到各个方面，所以即便是技术大佬，依旧需要不断的实践、积累、分析总结。

- 功耗调优不是三两天调完的事情，抱着认真的态度，打好持久战。

- 功耗调优，可以节约能源，较少不必要的器件工作时间，降低产品的发热，提高产品的续航与工作寿命。

## 入门与实战

- 动手实践

- 结合理论

- 善于分析与总结

### 硬件部分

- 熟悉硬件原理图，了解外围器件，供电逻辑，熟悉主控芯片的引脚配置、芯片内部电源供电逻辑，熟悉整板的电源总输入、各个分支电源。

- 熟悉电源仪器如程控电源的使用，会使用万用表、电烙铁、热风枪等工具，可快速搭建好自己的功耗调试环境。

- 熟悉各个器件的电子特性，电源特性，如供电电压、常规工作电流、低功耗工作模式、关断漏电、IDLE模式静态电流等。

- 需要测量整机功耗、各个模式或场景下的功耗，对比竞品的功耗，确认功耗调优的方向，做到心中有数。

- 熟悉各个主干电源、分支电源的供电路径，外设供电的依赖关系。

### 软件部分

- 熟系电源管理PM框架，了解功耗管理的逻辑与工作流程。

- 了解各个外设的驱动，如电源开关接口，可根据原理图进行功耗相关调试代码的编写

- 熟悉主控MCU的数据手册、参考手册，熟悉MCU的时钟配置、各个电源模式、各个工作模式的特点。

- 通过软件方式关闭全部或部分外设，计算或估算每个模块的供电电流，会分析电源供电逻辑的合理性。

- 确认各个模块的电源是否都是软件可控的。

## 动手实战

- 只有兴趣研究，最终会发现，功耗调优枯燥与乏味占大部分，快乐或许只来自于某些问题解决的瞬间，来自顿悟的瞬间，来自被一点通的瞬间。

- 功耗调试的大部分时间，都是面对每天不断更新的代码，电路板与电源仪器，各个模式的功耗数据，需要时时测量与记录，分析与思考。

- 有时功耗异常，需要做大量的代码回溯，需要耐心的测量，对比验证。可能一顿操作猛如虎，依旧解决不了问题，或许静下心来，对着原理图仔细分析，很快找到方法。

- 掌握基本的动手本领，如焊接、下载、调试，可自行搭建最小系统用于功耗的拆解。可以焊接必要的电源线，能在必要时拆解部分器件，达到功耗拆解与问题定位的目的。

- 有些功耗问题，如果自己无法分析，如开关驱动接口不能正常工作，业务逻辑不清楚，还需要外领域求助，或自行根据相关的数据手册，产品策划，完善功耗相关的驱动接口，这会收获更多，并加深对软硬件的熟悉程度。

- 产品的原理图纸、PCB位号图，需要经常看，PCB电路板，需要时常的把玩。尤其是电源部分，有些与功耗相关的并且需要配合硬件改版才能实现的功能需求，需要尽早提出来通知硬件等领域。

- 功耗不需要写很多的数据结构与算法，但需要了解大部分的片上外设、片外外设的驱动，了解电源开关、工作流程与逻辑，编写很多功耗调试代码。甚至需要了解每天不断更新的代码提交，及时发现可能会带来功耗异常的代码。

- 很多外设低功耗模式运行，有些外设无法直接关闭电源，需要了解低功耗的实现方法，掌握外设的深睡眠模式。

- 【重点】功耗调优重在动手调

- 功耗调优后期，过多的依赖业务的正常工作，通过功耗日志获取续航时间，找出异常的唤醒点。通过大量的实际功耗测量数据，估算整个系统的续航与功耗调优指标。

## 大胆怀疑

- 不怕犯错，拆解功耗过程中，犯错是难免的，这是正常的，遇到问题，可以大胆的去怀疑并验证。

- 项目前期大部分人对整个项目都不太熟悉，对各个功能并不全部了解，功耗的调优会影响功能或性能，如果验证不充分，出错也是正常的。如你关闭了某些外设，可能造成了功能的缺失。负责功能的人会找上门来，可能会revert掉你的代码。

- 有时问题会反弹，如你开启初步测量排除了这个外设的漏电，但经过几轮的深入测量与验证，又返回来发现确实是这个外设漏电，经常山重水复疑无路。

- 有时你忽略了原理图的改动，某些引脚需要硬件跳线配置的，确没有手动跳线去配置，造成功能运行不全面，功耗有差异。

- 等等，这些大大小小错误，并不可怕，也不用恼羞成怒，只需要心平气和的接受，认真对待每个错误或失误。找出有效的解决思路或方法，纠正错误，下次做更充分验证，多总结与思考即可。每次错误，每次的解决问题，都有收获与提高。

- 当被别人纠错或自行发现自己的失误时，认真的对待，这是提高自己能力最好的机会，掌握分析与验证的方法，深入分析，解决失误与错误。

## 柳暗花明

- 努力会有收获，会有成果，调试功耗的最终目标，系统健壮的运行，功耗调到最佳，续航达标，会有成就感。

- 除了熟悉功耗相关的技术知识，相关的知识积累，有助于你接下来的工作。如硬件设计可靠性、驱动、应用逻辑、操作系统、系统OTA升级等等知识点的积累，都是宝贵的工作经验。

- 熟练掌握功耗调优的经验，后期可以自行设计或优化PM电源管理框架，灵活地应对不同的平台与产品。

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