便携式采集终端、无线传感器、手持检测仪器都是电池供电设备，产品设计核心痛点之一就是功耗控制。MCU 休眠之后，系统仍然需要保留硬件复位、信号检测、IO 逻辑控制功能，这时候低功耗 CPLD 就是理想器件。AGM 推出低功耗系列 CPLD，静态电流低，支持低功耗待机模式，广泛应用于各类电池供电设备。本文结合真实落地案例，讲解低功耗 CPLD 应用场景、功耗设计要点、AGM 低功耗 CPLD 选型方案。
一家环境监测设备厂商，开发便携式土壤采集记录仪，依靠锂电池供电，要求整机休眠功耗控制在几十微安级别。设备需求：MCU 休眠期间，CPLD 持续监测外部触发信号，触发之后唤醒 MCU，同时管理多路传感器地址译码。项目初期评估普通 CPLD，静态电流偏高，整机待机续航达不到设计指标。更换 AGM 低功耗版本 CPLD 之后，芯片静态电流大幅下降，在 3.3V 供电下，休眠状态功耗满足设计要求。整机续航从原先 7 天提升至 22 天，顺利通过产品验收，实现批量出货。
低功耗 CPLD 核心关注两个功耗指标：静态功耗(待机电流)和动态功耗。静态功耗是芯片没有信号翻转时的电流，电池长期待机场景，静态功耗是影响续航最关键指标;动态功耗是内部逻辑信号翻转产生功耗，逻辑切换越频繁，动态功耗越高。
AGM 低功耗 CPLD 系列优化了内核工艺，降低漏电流，在 3.3V 供电下，静态电流保持微安级别，适合电池供电、电池续航敏感产品。器件保留 CPLD 非易失特性，上电逻辑立即运行，支持 JTAG 烧录，工业宽温版本支持 – 40℃~+85℃工作温度。
低功耗 CPLD 典型应用场景：
便携式传感器采集终端：电池供电，CPLD 监测外部触发信号，唤醒主控 MCU，执行采集任务;
手持检测仪器：按键逻辑、复位管理、信号译码，低功耗待机延长电池使用时间;
无线物联网节点：IO 扩展、硬件中断检测;
电池管理板：电源时序控制、故障信号锁存;
便携式医疗检测外设：低噪声、低待机功耗逻辑控制。
低功耗设计注意事项：第一，不用的 IO 引脚处理。未使用的 IO 建议配置为输入上拉或者下拉，禁止悬空，悬空引脚会引入漏电流，增加静态功耗。很多工程师忽略这点，造成整机待机功耗超标。第二，逻辑设计减少信号翻转。在编写 Verilog 逻辑的时候，尽量减少寄存器不必要的翻转，降低动态功耗。不需要工作的逻辑模块，做信号门控。第三，电源轨设计。AGM 低功耗 CPLD 支持 3.3V 单电源供电，简化电源电路，尽量选用低 LDO 电源芯片，减少电源本身功耗损耗。第四，温度对功耗影响。温度升高，芯片漏电流会上升，高温环境下要预留功耗余量。
很多人会疑问，电池设备能不能用 MCU 代替 CPLD 做逻辑控制?MCU 休眠虽然功耗低，但是 MCU 休眠状态下内部逻辑不工作，如果需要持续监测多路硬件信号，MCU 唤醒延时长，并且占用 MCU 资源。CPLD 硬件逻辑持续运行，响应速度快，不占用 MCU 算力，MCU 可以长期休眠，实现整机功耗最优。
在很多便携式设备里面，采用 “低功耗 MCU+AGM 低功耗 CPLD” 架构。MCU 负责复杂数据处理，平时进入深度休眠;CPLD 持续监测外部硬件信号，当检测到触发事件，产生硬件中断唤醒 MCU，完成数据采集之后 MCU 再次休眠。这种架构把整机待机功耗压到最低，最大化电池续航。
选型建议：电池供电产品优先选用 AGM 低功耗系列 CPLD，根据 IO 数量、宏单元资源匹配型号;优先做功耗实测，不要只看 datasheet 理论参数，搭建硬件测试板，实测常温、高低温环境下静态功耗，验证续航指标。
随着物联网便携式设备需求增长，低功耗硬件设计越来越重要。AGM 低功耗 CPLD 兼顾可编程逻辑灵活度、低待机功耗、非易失上电特性，完美适配电池供电场景。合理设计逻辑电路，优化 IO 配置，可以充分发挥低功耗 CPLD 优势，提升便携式设备续航能力。