在设计电池供电产品时，人们显然希望电池寿命尽可能长些。能源敏感的产品应用大致分为能源计量系统、家庭与楼宇自动化、安全和医疗系统(图1)。这些产品通常会围绕一个微控制器(MCU)，必须用单个原电池工作很长时间。在某些应用中，更换电池很困难甚至是不可能的，即使在其它普通应用中，用户也不大愿意支付更换电池的成本。

这类应用中采用的是在极低占空比下工作的微处理器，它在“深度睡眠”状态下的时间可能占了99％甚至更高(达到99.9％也不罕见)。微处理器在一个周期循环或在回应某些刺激时被“唤醒”来执行操作，并返回到睡眠状态中。由于它们花了如此多时间在睡眠状态，很明显，获得更长电池寿命的关键是在掉电状态下的电流消耗。不过，同一节电池的使用寿命为3或4年与超过10年、延至20年甚至更长之间的区别在于，要密切注意这个任务如何使用MCU资源的各个方面，以及MCU本身是如何设计成以各种方式减少能耗的。

一节单电池可用20年

CR2032纽扣电池广泛用于小型MCU(如远程环境传感器)中，这是一种锂/二氧化锰3V原电池。典型的供应商，如柯达将其容量评为230mAh到2V的终点电压能力为5.6k? (约为0.5mA)。如果是那样的话，电池寿命将为400小时，相比之下，能源敏感的应用可使使用寿命达到20万小时。

图1：人们期望新一代的计量产品能在二十年里工作无人看管

这种特殊的电池具有很好的使用寿命或自放电率，数据表显示10年之后其容量仍达90％。非常相似的是，这相当于连续充电约0.25μA，如果能够达到10到20年的电池寿命，那么它可以满足应用的一般要求。

伴随电池寿命的是有限的电荷数，设计者必须在MCU运行的所有阶段减少产品的电流和运行时间，不仅要减少每微安数，还要减少每个动作花费的每个微秒。

为减小深度睡眠模式下消耗的电流，在能源敏感应用的MCU中采用8位(或16位)内核已经非常普遍。其理由是，8位内核(即使是在这类设计中经常采用的最新版本中)很小，门控相对较少，静电电流或漏电流较低。但是，现在的许多应用都需要比8位内核所能提供的更大的处理能力。在其它MCU应用领域，用户往往选择从8位升级到一个32位环境。在低功耗的情况下，人们一直先入为主地认为32位内核在其掉电模式状态下使用的电流一定高得令人无法接受。随着全套低功耗设计技术的出现，今天的IC设计工程师已经可以用一个32位ARM内核提供各种低功耗模式，效果与8位产品一样甚至更好，而且还能实现快速唤醒。 32位处理器更高的处理性能也使MCU可以更快完成任务，从而能够有更多时间处于这些低功耗模式下，这可以进一步降低平均功耗。