全新的MCX A系列融合了恩智浦通用MCU的特點，適用更為廣泛的通用應用，實現了低成本，低功耗，高安全性和高可靠性。MCXA153是MCX A系列的第一款產品，已于2024年1月份上市，為低成本入門MCU應用提供了豐富的功能和特性。后續MCX A系列還會繼續推出新產品，為客戶提供持續的硬件和軟件的可擴展升級路徑。

MCXA153的低功耗特性

低功耗是當前產品設計的一大熱點，MCXA系列集成了高效的供電架構和豐富靈活的功耗模式，來滿足低功耗產品設計要求。作為MCXA系列首款產品，MCXA153實現了59 uA/Hz的動態功耗，6.5 uA的系統掉電并且RAM保持數據的靜態功耗，低至394 nA 深度掉電功耗。今天，我們一起來了解一下MCX A的低功耗設計。

為了實現出色的低功耗性能，MCXA提供了獨立電源域(Power Domain)以及五種功耗模式(Power Mode)：運行(Active)，睡眠(Sleep)，深度睡眠(Deep Sleep)，掉電(Power Down)和深度掉電(Deep Power Down)。MCXA將供電系統細分為各個可獨立控制的電源域，其目的是可以提供不同的電壓，并且在不同的功耗模式下，用戶可以靈活選擇供電或者掉電，進一步降低功耗。

比如內核電源域(Core Domain)控制了數字邏輯電路的電源，包含了Core相關和MCU大部分的數字模塊。在運行功耗模式下，內核電源域有兩種電壓可選，標準驅動SD模式，內核電源域電壓是1.1 V；中等驅動MD模式，內核電源域電壓是1.0 V; 在掉電功耗模式下，內核電源域電壓可以設置為保留電壓(約0.6V)，從而達到更低的功耗。用戶可以根據不同的功耗模式，不同的內核運行頻率，來調整內核電源域的電壓。比如用戶想讓MCU跑在96MHz，那么Core的電壓需要調整為1.1V。但如果用戶的應用可以接受更低的運行頻率，即使是短暫運行時間，用戶可以降低Core的供電電壓，從而降低MCU整體功耗。

系統電源域(System Domain)，由VDD引腳直接供電。系統電源域中的主要模塊包括SPC系統電源控制，HVD/LVD 過高電壓和過低電壓檢測，低功耗模式喚醒和低功耗定時器。這樣，在MCU低功耗模式例如深度掉電模式下，內核電源域已掉電，即MCU的大部分數字邏輯電路掉電，以節約能耗，而系統電源域能保持供電，處于系統電源域的FRO16K仍然可以工作提供異步時鐘，低功耗定時器等外設可以工作。這樣獨立設置的電源域提供了靈活的低功耗設置，來滿足不同低功耗應用設計的要求。

MCXA153的電源域和功耗模式

ON：該模塊會在指定的功耗模式下啟用

OFF：該模塊會在指定的功耗模式下掉電，信息丟失

Static: 該模塊在指定的功耗模式下禁用，但信息保持

LP：該模塊會在指定的功耗模式下啟用，使用異步時鐘且運行頻率受限

ON/Static：該模塊在指定的功耗模式下是可配置的，用戶可以配置為啟用

MCXA153的低功耗優化設計

用戶可以利用MCXA低功耗特性，優化產品整體功耗，設計出色的低功耗產品。在產品開發過程中，可以從以下幾方面進行低功耗優化。

首先是盡量使用MCXA的低功耗模式。用戶可以根據應用需求，盡量使用更低功耗的模式，降低系統靜態功耗。即便MCU需要處于運行模式下，也根據實際情況，利用MCXA可配置電壓特性，降低內核運行頻率，從而優化系統的動態功耗。當MCU處于掉電模式下，將內核電源域電壓設置為保留電壓，可以保留寄存器狀態的同時，降低MCU整體功耗。

其次是充分利用MCXA的低功耗外設模塊。MCXA支持異步DMA，低功耗UART/I2C/SPI，低功耗比較器等外設。可以在關閉內核電源域（禁用內核）的功耗模式下，使用低功耗外設，觸發異步DMA，減少喚醒內核，來優化系統功耗。

另外是配置合適的時鐘。用戶可以根據應用需求來選擇合適的內核和外設時鐘頻率以及時鐘源，同時可以關閉未使用的時鐘源來節省功耗。在配置外設時鐘時，還可以通過使能自動時鐘選通來降低功耗。

此外還可以對內存的配置進行優化。在運行和睡眠模式下，通過配置FLAHHCR寄存器可以使flash進入低功耗模式，通過配置RAM_CTRL寄存器可以使能RAM的自動時鐘選通功能。在深度睡眠模式下，可以配置不同的RAM區域掉電來降低功耗。

最后是優化IO引腳的配置。在低功耗測試中，經常發現IO引腳的漏電流導致異常功耗。需要注意復位引腳，調試引腳，UART串口引腳和I2C引腳的上拉電阻。對于未使用的IO引腳，盡量接地并保持默認高阻態配置。

今天為大家介紹了MCX A153的低功耗特性以及優化建議，后續會有更多的特性介紹，幫助大家對MCX A系列有個快速而全面的了解，敬請期待！