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单片机低功耗休眠模式解析

单片机不同的工作模式,决定了系统工作电流大小,在系统设计和硬件设计阶段,工程师都会尽可能的优化以降低系统功耗,尤其是在电池供电的应用中,更是尤为重要。

无线位移传感器

下面以 STM32L 系列低功耗单片机为例解析其低功耗工作模式。

Sleep mode / 睡眠模式

在睡眠模式下,只有 CPU 停止工作,而所有外围设备继续保持运行动态,当中断/触发事件发生时,可以唤醒 CPU。

睡眠模式的最大优点是唤醒时间最短,基本不会影响系统正常工作。

Low-power run mode / 低功耗运行模式

低功耗运行模式是通过低功耗调压器提供的 VCORE 来实现最大限度地减少调压器的工作电流。代码可以在 SRAM 或 Flash 中运行,并且 CPU 主频被限制为2MHz。如果外设需要独立的时钟可以由 HSI16 提供。

Low-power sleep mode / 低功耗睡眠模式

从低功耗运行模式可以切换到低功耗睡眠模式。低功耗睡眠模式只有 CPU 停止工作,当中断/触发事件发生时,系统则恢复到低功耗运行模式。

Stop mode / 停止模式

停止模式的特点是在保持 SRAM 和寄存器中内容的情况下,使系统的功耗最低。

停止模式时 VCORE 域中的所有时钟停止,PLL、MSI RC、HSI16 RC 和 HSE 晶体振荡器禁用,而 LSE 或 LSI仍保持运行。RTC 可以保持工作状态,在停止模式下可以利用 RTC 定时器周期唤醒外设。

Standby mode / 待机模式

待机模式是在保持掉电复位功能情况下的最低功耗。

待机模式下内部调节器关闭,VCORE域断电。PLL、MSI RC、HSI16 RC 和 HSE 晶体振荡器也关闭,但 RTC 可以保持工作状态。

待机模式下,除备份域和待机电路中的寄存器外,SRAM1 和寄存器中的内容均丢失,SRAM2 则可以选择是否保存。

当外部复位(NRST引脚)、IWDG复位、WKUP引脚事件(可配置上升沿或下降沿)或RTC事件发生(报警、定期唤醒、时间戳、篡改)或LSE上检测到故障(LSE上的CSS)时,系统退出待机模式。

Shutdown mode / 关机模式

关机模式是系统所能实现的最低功耗。

关机模式下内部调节器关闭,VCORE 域断电。PLL、HSI16、MSI、LSI 和 HSE 振荡器关闭,掉电复位功能也关闭,系统无法进行电源电压监测。除备份域中的寄存器外,SRAM1、SRAM2 和寄存器等所有内容均丢失。

当发生外部复位(NRST引脚)、WKUP引脚事件(可配置的上升沿或下降沿)或RTC事件(报警、定期唤醒、时间戳、篡改)时,设备退出关机模式。

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超低功耗电源管理
● 兼容电池或5VDC电源供电
● 待机休眠、定时唤醒、事件唤醒等功能
● 开关量信号、UART、RS485、I2C、4~20mA电流、0~5V电压等传感器接口

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dettek

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