在后臺陸續收到一些關于STM8S低功耗的問題,今天就寫一下低功耗相關的內容。
1STM8S功耗來源
STM8S功耗分靜態功耗和動態功耗。
在CMOS邏輯電路以一定時鐘頻率運行時,靜態功耗與動態功耗相比是可以忽略的。但在一些低功耗模式下,時鐘不再運行,此時靜態功耗是主要的功耗源。
因此,功耗主要取決于:
1.微控制器單元(MCU)的芯片面積:所采用的工藝,晶體管的數量,片上集成和使用的模擬功能/外設。
2.MCU電源電壓:CMOS邏輯電路中消耗的電流與電源電壓的平方成正比。因此,可以通過降低供電電壓來降低功耗。
3.時鐘頻率:在不要求進行高速處理的應用中,降低時鐘頻率可以降低功耗。
4.激活的外設數目或使用的MCU功能數目:激活的外設數目越多,或使用的MCU功能數目越多,則功耗越大。
5.工作模式:功耗會隨著應用所處的不同功耗模式而改變(CPU開啟/關閉,晶振開啟/關閉等)。
2
STM8時鐘
以下4種時鐘源可用做STM8主時鐘:
1-24MHz高速外部晶體振蕩器(HSE)
最大24MHz高速外部時鐘信號(HSE user-ext)
16MHz高速內部RC振蕩器(HSI)
128KHz低速內部RC(LSI)
各個時鐘源可單獨打開或關閉,從而優化功耗。
時鐘源比較:
復位以后,默認的時鐘為HSI / 8,隨后用戶可以把時鐘切換到不同時鐘源和不同頻率:
降低功耗方法:
1.關閉不用外設時鐘;
2.降低CPU的時鐘頻率;
提示:STM8S外設時鐘默認是開啟的。每個外設都可以在不使用的時候,單獨地打開或者關閉它的時鐘來優化系統功耗。
3
低功耗模式
STM8S有3種低功耗模式:
1.等待(Wait)模式:CPU停止,外設保持工作。
2.活躍停機(Active HALT)模式:分快速和慢速模式。CPU停止,如果使能AWU(自動喚醒)和IWDG(獨立看門狗),則它們保持工作,其余外設停止。
3.停機(HALT)模式:一切工作停止。
STM8S除了以上三種低功耗模式,就是處于運行模式。下面對比一下這幾種模式:
4
低功耗測量數據
下面來看一下官方測量的理論數據。
1.等待模式:
這種模式的功耗在低功耗模式中相對較高。頻率越高,功耗越高;同時,電壓越高,功耗也越高。
2.活躍停機模式:
這種模式和上面模式規律一樣:頻率越高,功耗越高;同時,電壓越高,功耗也越高。
3.停機模式:
大家會發現,停機模式的功耗還是比較低,但這都是理論值,實際值應該會比這些值大。
比如:停機9us模式,而你實際測量有12us,這個應該屬于正常范圍內容。
但是,如果你實際值遠大于這些理論值,那么就需要檢查你硬件,或者軟件了。
結尾:
1.STM8S芯片價格相對便宜,硬件上肯定比不上STM8L或STM32L系列芯片。
2.想要在STM8S上面做好低功耗,必須對其電源模塊深入掌握,軟件和硬件都需要考慮到位。可以參看《STM8S參考手冊》。
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