武漢芯源半導體32位低功耗CW32L083系列產品非常適合各種小、中型電子產品的應用領域,比如醫療和手持設備、PC外圍設備、游戲設備、運動裝備、報警系統、智能門鎖、有線和無線傳感器模塊、表計等產品。
CW32L083集成了主頻高達64MHz的ARM Cortex-M0+ 內核、最多256KB FLASH 、最多 24KB RAM、最多87路GPIO,以及一系列增強型外設。外設主要包括:1路12位ADC,6路UART、2路SPI、2路IIC以及多路定時器等功能模塊,相較其他系列產品CW32L083系列還新增了1路低功耗定時器(LPTIM)、最多8×52段LCD段碼液晶驅動器、真隨機數發生器(TRNG)、高級加密標準模塊(AES)等數字模塊。
適用于對FLASH、RAM、GPIO等資源需求較大,且有LCD顯示、低功耗要求的應用場合,列目前可提供LQFP64、LQFP80、LQFP100三種封裝形式。
一 CW32L083系列主要功能
二 CW32L083系列的低功耗優勢
1.深度休眠模式0.6uA
CW32L083系列產品在深度休眠模式下電流只有0.6uA(所有時鐘關閉,上電復位有效,IO狀態保持,IO中斷有效,所有寄存器、RAM和CPU數據保存狀態時的功耗),極大程度上降低了工作功耗,能使電池供電應用更廣泛,延長了電池待機時間,在運行模式下(代碼自FLASH中運行),功耗也僅為115uA/MHz。
2.4us超低功耗喚醒時間
在實測中,CW32L083系列超低功耗喚醒時間僅需4us,使模式切換更加靈活高效,系統反應更為敏捷,表現非常亮眼。同時CW32L083 可以在-40℃~85℃的溫度范圍內工作,且具有寬供電電壓1.65V ~ 5.5V。極大程度滿足用戶各種使用環境。
三 CW32L083低功耗模式工作原理
CW32系列芯片支持3種工作模式,運行模式、休眠模式以及深度休眠模式。這里以CW32L083為例介紹低功耗模式的特性。
MCU上電以后,系統自動進入運行模式,可以通過軟件配置,進入休眠或者深度休眠兩種低功耗模式,進入低功耗運行狀態后,可以通過外設中斷觸發喚醒機制,使得系統返回到運行模式,三種工作模式的轉換機制如下圖所示:
三種工作模式
1 |
運行模式 (Active mode) |
運行模式下 CPU 正常運行,所有模塊用戶均可正常使用。 |
2 | 休眠模式(Sleep mode) | 休眠模式下,CPU 停止運行,所有外設不受影響,所有I/O引腳保持狀態不變。 |
3 |
深度休眠模式 (DeepSleep mode) |
深度休眠模式下,CPU停止運行,高速時鐘(HSE、HSIOSC)自動關閉,低速時鐘(LSE、 LSI、RC10K、RC150K)保持原狀態不變。深度休眠模式的功耗遠小于休眠模式。 |
進入休眠:
CW32L083可以使用等待中斷專用指令,WFI(Wait for Interrupt),配合系統控制寄存器(SCR, System Control Register)的SLEEPONEXIT和SLEEPDEEP位域,可實現立即進入或退出(中斷服務程序)時進入休眠模式或深度休眠模式。
? 立即進入
執行WFI指令,MCU將立即進入休眠模式(SLEEPDEEP為0時)或深度休眠模式(SLEEPDEEP為1時)
? 退出時進入
將SLEEPONEXIT位置1,當退出最低優先級的中斷服務程序后,MCU會進入休眠模式(SLEEPDEEP為0時)或深度休眠模式(SLEEPDEEP為 1時),而不需執行WFI指令 。
注:在深度休眠模式下,系統將自動關閉高速時鐘,如果需要在深度休眠模式下使部分外設仍保持運行,則需要在進入深度休眠模式前,啟動相應的低速時鐘并將該外設時鐘設置為此低速時鐘。
休眠喚醒:
在休眠模式或深度休眠模式下,均可通過中斷來喚醒CPU,返回到運行模式。如果用戶在中斷服務程序中執行WFI命令進入休眠(包括深度休眠),則需要比此中斷更高優先級的中斷才能喚醒CPU,因此,強烈建議在準備進入休眠前,應先處理完所有中斷服務程序,并且清除所有中斷請求和中斷標志。
使用中斷退出休眠模式,用戶必須在進入休眠(包括深度休眠)前使能此中斷的允許位。
中斷喚醒退出休眠模式后,CPU 將立即進入此中斷的中斷服務程序。如果用戶未設置此中斷服務程序,且為立即進入休眠時:CPU 將繼續執行進入休眠的 WFI 指令的下一條語句;而為退出時進入休眠時:繼續執行最后進入的中斷服務程序的下一條語句。一般情況下,基于系統可靠性考慮,強烈建議用戶設置此中斷的服務程序,并在中斷服務程序中清除中斷請求和中斷標志。
中斷喚醒退出深度休眠模式時,CPU 運行狀態與退出休眠模式相同。深度休眠模式下系統將自動關閉高速時鐘,在退出深度休眠時,CW32L083 為用戶額外增加了一種系統時鐘選擇,用戶既可以選擇繼續使用進入深度休眠時使用的時鐘,也可選擇 HSI 作為系統時鐘。配置系統控制寄存器SYSCTRL_CR2 的 WAKEUPCLK 位域為 1,則在中斷喚醒退出深度休眠模式后自動使用內部高速時鐘 HSI 作為系統時鐘,由于 HSI 時鐘的恢復時間比 HSE 更快,從而可以加速系統喚醒。
四 以下是配置進入低功耗模式時所需注意的事項
建議芯片上電復位之后先延時一定時間,再根據情況進入低功耗模式,避免出現上電就進入低功耗模式,而無法燒錄程序的情況。
系統可以配置從Deepsleep喚醒后,系統時鐘來源是HSI還是進入休眠前的時鐘。
系統進入低功耗模式,端口狀態不會發生改變,此時需要客戶根據實際應用來配置端口狀態來達到理想的功耗值,未用端口建議配置為模擬模式。
其他的RTC等低功耗運行模塊因在深度休眠下高速時鐘停止運行,所以如果需要在深度休眠模式下運行RTC等模塊,需配置模塊時鐘源為LSI或LSE。
好了,這期L083的低功耗原理,我們大概講完了,下期我們將來用CW32L083的開發板編程來分析低功耗功能的實現。
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原文標題:CW32L083低功耗芯片特性——以CW32L083VXTX評估板為實驗對象,進行低功耗測試系列實驗講解(3)
文章出處:【微信號:CW32生態社區,微信公眾號:CW32生態社區】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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