在資源受限的嵌入式系統中，功耗與內存優化是提升設備續航和穩定性的核心。需通過硬件協同設計、算法精簡和動態資源管理實現高效平衡。

　　

功耗優化關鍵技術

• 動態功耗控制

　　CPU模式切換：空閑時進入低功耗模式(如Sleep/Stop)，通過中斷喚醒，減少活躍時長。

　　外設精細管理：關閉閑置外設時鐘(如STM32的RCC_AHBPeriphClockCmd(DISABLE))，動態調整通信速率(如SPI降頻)。

• 事件驅動架構

　　用中斷/事件機制(如GPIO邊沿觸發)替代輪詢，降低CPU負載。

　　示例：傳感器數據采集改用定時器觸發，非持續喚醒。

• 電源與時鐘協同

　　切換低頻時鐘源(HSI→LSI)，結合動態電壓調節(DVFS)按需調整核心電壓。

　　

內存占用壓縮方案

• 數據存儲優化

　　類型精簡：用uint8_t替代int，位域壓縮狀態標志(如uint8_t flag:1;)。

　　全局變量控制：減少全局數據，優先使用棧內存或靜態分配。

• 代碼與算法重構

　　啟用編譯器尺寸優化(GCC的-Os)，預存查找表替代實時計算(如三角函數)。

　　合并功能相似函數，復用代碼邏輯(如統一數據校驗函數)。

• 內存分配策略

　　靜態內存池替代動態分配(如static buffer;)，避免堆碎片。

　　

硬件協同優化實踐

• 外設級優化：

　　DMA傳輸數據(UART/SPI)，解放CPU算力。

　　協議層打包傳輸(合并傳感器數據幀，減少通信次數)。

• 硬件設計干預：

　　選用低功耗芯片(如STM32L系列)，獨立控制外設電源(MOS管開關傳感器供電)。

嵌入式系統的優化需貫穿開發全周期：

　　設計階段：選擇低功耗硬件，規劃靜態內存模型;

　　編碼階段：精簡數據類型，啟用編譯器優化，采用中斷/DMA機制;

　　測試階段：通過電流探頭分析功耗曲線，借助map文件定位內存瓶頸。