瘦身计划：减少微控制器使用的电容式触摸屏控制器案例分析

　　这里是一个完全不同的情况。现在出现的是数量级的差异：<0.1mW vs<10mW。图4清楚地表明，相比基于AFE的设计(图4b)，在更长一段时间内，集成MCU触摸屏控制器(图4a)额外硬件的功耗更多。考虑到设备在90%时间里通常都处在上述状态下时，这种情况便更具意义。这种AFE型设计的低功耗创新可给系统添加诸如双击唤醒等新功能。

　　我们从功耗的角度，为您说明了只能使用基于AFE解决方案的合理性。您是否在想，如果没有MCU，你将更加依赖于应用处理器，这样会不会让其负担过大呢?下面让我们来看看，是否会出现这种情况。

　　应用处理器：

　　● ARM A9 双核。
　　● 1GHz。
　　● 总MIPS/功耗：
　　   1000 MHz * (2.5 DMIPS/MHz) * 2 = 5000 DMIPS，功耗 ~0.6W。
　　具有较强竞争力的MCU集成触摸屏控制器。
　　● 规格：
　　   Arm cortex M3。
　　   60Mhz。
　　   1.25DMIPS/MHz。
　　   149 µW/MHz。
　　● 假设TSC CPU为100%负载
　　   60MHz * 1.25 DMIPs/MHz = 75DMIPS。
　　   60MHz * 149 µW/MHz = ~9mW + Flash + RAM。
　　● 在应用处理器运行所有触摸代码时所用资源
　　   75 DMIPS / 5000 DMIPS = 1.5%。
　　   0.6W * 1.5% = 9 mW。
　　在应用处理器上运行相同代码实际降低了Flash和RAM的功耗成本，并且仅消耗1.5%的处理器可用DMIPS。这看似十分合理且功耗更低，但我们假设100%的CPU负载在滤波和手势识别之间平等分配，并且顺利协调。由于基于AFE设计已经内置了滤波硬件，因此便不再需要这部分的CPU负载。现在，您便可以把负载和功耗降低一半!
　　● 运行手势识别/滤波时所用资源
   　　32.5 DMIPS / 5000 DMIPS = 0.75%。
   　　4.5 mW。

　　总结

　　我们讨论了基于AFE设计的诸多好处，但请注意，这种构架并非为一种万用灵药。与其它构架一样，它也存在一些不足。经验证，它确实可以降低功耗和成本，但由于闪存集成于嵌入式/应用处理器中，因此系统更新稍微有些复杂。对系统进行较大改动时，需要更新驱动器，并且通常要修改系统代码。因此，如果您使状态机过载，则所有原始数据“杀手锏算法”都需要安全措施—如果您不希望它们开源的话。每一种情况均不同，每一个设计人员都有其自己想要实现的价值以及需要考虑的事项。诸如TSC3060等基于AFE的电容式触摸屏控制器，是降低成本和延长电池使用时间的低功耗型设计的一种可行方法。