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MCU低功耗设计(二)实践

时间:11-11 来源:互联网 点击:

E MODE_WAIT,设置时钟:#define IS_ENABLE_LSI 0。实测功耗为:687uA,下图右所示。

再测试LIS模式下功耗,设置模式:#define MCU_MODE MODE_WAIT,设置时钟:#define IS_ENABLE_LSI 1,实测功耗为:82uA,下图左所示。

ST公司产品手册:Wait, Low power run(5.9 uA)

为什么会有如此大的差距,这个答案肯怕得ST公司的技术人员来回答了!

6.Run功耗

当MCU以HSI(16MHz)高速运行时,它的功耗如下图左所示:5.3mA(实测时小数点后2和3位在跳动)。

ST公司产品手册:Consumption: 200 uA/MHz + 330 uA.

按上述公式计算,理论功耗应该是3.5mA,与实测值5.3mA有较大差别,很想ST公司的技术人员来解答下。

当MCU以LSI(38kHz)低速运行时,它的功耗如下图右所示:95.6uA。按官方宣称Static能耗330uA,相差也不小。

我们一起总结下上述运行模式下功耗和使能部件。

ST宣称实测功耗低功耗指令晶振说明使能部件
400nA0.4uAhalt无关关闭内部参考电压/
1.4uA1.1uAActiveHalt无关由RTC定时唤醒LSI+RTC
3uA2.7uALowPowerWaitLSI=38kHz程序在RAM中等待LSI+CPU+SRAM
5.9uA4.6uALowPowerRunLSI=38kHz程序在RAM中运行LSI+CPU+SRAM
5.9uA82uAwfi/wfeLSI=38kHz低速晶振下等待LSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM
/687uAwfi/wfeHSI=16MHz高速晶振下等待HSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM
3.5mA5.3mA16MHz运行HSI=16MHzwhile(1)不间断运行HSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM
330uA95.6uA38kHz运行LSI=38kHzwhile(1)不间断运行LSI+CPU+SRAM+FLASH+EEPROM

三.I/O引脚与外设功耗测试

外设需要HSI(高速外部晶振)或LSI(低速晶振)提供时钟源,因此测试外设一般工作在Wait模式下:此时CPU停止运行,将外设开启的测量功耗值减去关闭时的测量功耗值,即可得该外设的运行功耗值。

外设数目比较多,我们测试一些常用的外设功耗如下:

功耗外设说明
170uAUART空闲耗能
60uASPI空闲耗能
30uATIM1/
30uAIWDG/

I/O引脚属于模拟器件,往往它的功耗更高,如在上述测试电路有一Pin5(PA4),它连接到LED上。使能与禁止该LED引脚后,测得电流为320uA。

一般而言,I/O引脚需要连接到一个确定的逻辑电平。对于所有没有连接到确定逻辑信号的I/O引脚需要改变配置,否则,外部噪声会导致功耗增加,如引脚内部的施密特触发器检测噪声的翻转而消耗能量:输入引脚配置成上拉;输出引脚配置低(或高)的逻辑电平。

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