有一種常見的工業(yè)和消費應(yīng)用，即按一個長間隔（如每分鐘一次）對環(huán)境條件,，如GPS（全球定位系統(tǒng)）位置,、電壓、溫度或光線進行采樣的系統(tǒng),。這類系統(tǒng)正越來越多地采用無線和電池供電方式,，它每分鐘蘇醒過來，作一次采樣,，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€中央數(shù)據(jù)采集終端,，然后再次進入睡眠狀態(tài)。本設(shè)計實例用一片Altera EPM240-T100 CPLD" title="CPLD">CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）中的一小部分,，結(jié)合一些分立電容,、電阻、二極管和MOSFET,，通過一個RC定時器電路,，自動將一個CPLD系統(tǒng)從完全斷電狀態(tài)喚醒。這種方案在兩種情況下都有最小的功耗：一種是電源接通時的采樣期間,，另一種是系統(tǒng)斷電（除RC 電路以外）時的采樣之間,。

　　圖1是基本的CPLD開/關(guān)定時器。Q₁是一片IRLML6302 P溝道MOSFET,，用作系統(tǒng)的電源控制開關(guān),。當門節(jié)點為V_CC時，R₂上拉,，連接CPLD和整個系統(tǒng)的電源均被切斷,，只有RC電路消耗少量電能。CPLD帶有一個控制塊,、一個4.4MHz內(nèi)部振蕩器,、一個3位寄存器，以及6個I/O,。圖2為控制部分的狀態(tài)機,。狀態(tài)機的輸出為高電平，所有其它輸出均為低電平,。從掉電到上電的虛線表示時間延遲,，該時間延

遲在系統(tǒng)斷電時由R₁與C₁構(gòu)成的RC電路測量。開關(guān)S₁接通時電路初始化,。當S₁閉合時,，D₂將門節(jié)點拉低,，當門電壓低于V_CC 0.7V時Q₁導(dǎo)通。Q₁加電不到200ms后,，EPM240-T100工作在上電狀態(tài),。上電狀態(tài)將電源節(jié)點拉低，將門電壓保持在0.7V,，在開關(guān)打開后使Q₁維持導(dǎo)通,。上電狀態(tài)亦將充電節(jié)點拉至V_CC。這個動作將C₁的負端充電至V_CC,。由于reset=0,，控制塊進入復(fù)位狀態(tài)，而Register 1被復(fù)位,。一旦S₁打開,，控制塊進入使能狀態(tài)，使能信號驅(qū)動為1,。

　　接下來,，采樣與傳輸電路開始工作，使done信號為0,。當采樣與傳輸完成時,，done信號變?yōu)?，而控制塊進入保存狀態(tài),。保存狀態(tài)按照Register 1中的值，將電容C₂充電至C_N,。保存狀態(tài)激活100ms時間,，使輸出對10mF電容完全充電。經(jīng)過100ms后,，控制塊進入斷電狀態(tài),，停止驅(qū)動充電節(jié)點與電源節(jié)點。R₄將電源節(jié)點拉高,，而R₂拉高門節(jié)點,。

　　當門節(jié)點使V_CC-V_TQ1達到大約 2.3V時，Q₁切斷系統(tǒng)的供電,。EPM240-T100的所有I/O均處于高阻抗狀態(tài),，并且不影響門節(jié)點或充電節(jié)點。充電節(jié)點開始于V_CC,，并在電源關(guān)斷時開始通過R₁放電,。一旦充電節(jié)點掉落到2.3V，D₁拉低門節(jié)點,。當充電節(jié)點達到1.6V 時,，門節(jié)點為2.3V,，Q₁ 導(dǎo)通。Q₁ 導(dǎo)通的時間略小于 R₁ 和C₁ 的t,。關(guān)斷時間等于 R₁×C₁ = 100,000×0.0001=10 s,。

　　器件在上電狀態(tài)上電，但很快轉(zhuǎn)至采樣狀態(tài),。采樣狀態(tài)記錄電容C₂,、C₃和C₄上的值。這些電容用作非易失存儲器,，保存以前上電循環(huán)的次數(shù),。如果C₄ ~ C₂上采樣的Register 1值小于7，則控制塊開始遞增,，而Register 1的值以1為增量增加,。然后，控制塊再次進入保存狀態(tài),，C₂ ~C₄充電到一個新的二進制值001,。器件再次斷電。在第8次上電循環(huán),，或上電后大約80s,，控制塊轉(zhuǎn)為使能狀態(tài)，因而開始一個新的采樣與傳輸順序,。這個過程每80s重復(fù)一次,。你可以調(diào)整C₁和R₁改變Register1的大小和使能循環(huán)之間的計數(shù)，就可以改變這個80s的周期,。由于80s周期包含8個較小的上電采樣,、測試與斷電循環(huán)，供電的占空周期小于3%,，因此,，這種方案將電池壽命增加了33倍。