在給低功耗51單片機選型時，我們應當清楚，不同的單片機具有不同的優勢。有些單片機具有真正的低功耗睡眠模式，而有些則降低了性能。有些可能具有多種睡眠模式，這些睡眠模式具有不同的水平，這些睡眠模式使用了單片機功能的不同子集，將其余部分關閉以節省功耗。

一、CMOS電路中的功耗基礎

在選擇低功耗51單片機選型時，我們可以參考功耗計算公司：P total = P活動 + P靜態；有功電流是由于MCU處理信息或以其他方式執行代碼而消耗的電流，以及即使設備處于非活動狀態也存在的靜態電流。后者在很大程度上是使用PN結工作的任何硅器件固有的各種泄漏電流的結果。

二、切換速度

基本上，絕大多數MCU使用CMOS技術，并且CMOS門由兩個串聯在電源之間的晶體管組成，如下所示。

邏輯1發生在“高側”晶體管“開”和“低側”晶體管“關”時，邏輯0發生在情況相反時。當柵極處于1或0的位置時，只有很小的泄漏電流被消耗——假設連接到柵極的負載電路沒有拉一個大的電流，這通常是內部柵極的情況，但對I/O引腳當然不是這樣，但是在邏輯狀態之間有一段過渡時期，當兩個晶體管都可以短暫地打開，并出現開關電流峰值。當然，從理論上講，對驅動負載的電容充電需要電流，但在內部系統中，這應該是非常低的，因為設計師花了大量時間優化芯片布局和邏輯單元設計。看一個MCU的電流消耗通常是線性規模的頻率，因此，經常引用mA/Mhz。

三、門數

除了開關速度會對MCU功耗產生影響，那么另一個重要因素便是門數，特別是在特定應用中使用的電路。在所有其他條件相同的情況下，開關的門越多，設備消耗的電流就越大。這部分解釋了為什么32位單片機通常會比8位單片機消耗更多的有功功率，而在任何給定的有功操作期間只有更多的門在切換。

四、工作電壓

低功耗51單片機選型的另一個要考慮的因素是工作電壓，就應用來說，這將對MCU的靜態電流和有功電流都有影響，電源電壓越低，功耗就越低。值得記住的是，電流消耗隨著工作電壓的增加而增加，有功功率P active與電壓的平方乘以頻率成正比。

五、溫度

數據手冊中寫的典型功耗通常是在室溫下給出的，但當MCU在較高溫度下工作時，待機電流或睡眠電流會顯著增加，這在睡眠模式功耗是關鍵設計參數時必須加以考慮。所以，在給低功耗51單片機選型，先看看8位MCU廠家的51單片機數據手冊。

六、運行方式

最后，低功耗51單片機選型還得看MCU的使用方式，它將在很大程度上決定其消耗的多少電量。在低功耗設計中，對MCU進行的任何比較都需要考慮該器件在多種可用工作狀態中的任何狀態下將持續多長時間。因此，比如在PIR傳感器應用程序中，MCU可能將其大部分時間都花在待機模式下，僅在觸發被激活或發送不頻繁的“我還活著的信號”時才喚醒。在這種情況下，睡眠模式的電流消耗將是電流消耗的主要決定因素。這將與工業過程傳感器系統形成完全的對比，該工業過程傳感器系統大部分時間都處于喚醒狀態，而有功電流將成為基準。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的有關低功耗51單片機選型的知識。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機、運放芯片和模擬開關。