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一個低功耗應(yīng)用的案例分析

茶話MCU ? 來源:ST MCU 信息交流 ? 2020-06-15 09:27 ? 次閱讀
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???STM32用戶反饋,他使用STM32L031芯片開發(fā)產(chǎn)品遇到低功耗異常的問題。

基本軟硬件及開發(fā)環(huán)境如下:

硬件:STM32L031、外部晶振32.768

軟件:STM3CUBE、MDK5、HAL庫

他在產(chǎn)品中用到了STOP低功耗模式。在讓芯片進入STOP之前,先關(guān)閉了ADC外設(shè)。

代碼是這樣的:

HAL_ADC_DeInit?(&hadc);

HAL_PWR_EnterSTOPMode(??PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON,PWR_STOPENTRY_WFI);

他發(fā)現(xiàn)按照上述操作進入STOP模式后的功耗,比開機時不開啟ADC模塊時的功耗要大,而且發(fā)現(xiàn)在進STOP之前,有沒有HAL_ADC_DeInit()這一句,對功耗沒有任何影響。

稍微整理下,現(xiàn)在的具體情況是這樣的:

芯片復(fù)位后,不初始化ADC外設(shè)、不啟用ADC相關(guān)功能,進stop后芯片功耗為2.6uA。

如果復(fù)位后初始化ADC,進入stop之前做了HAL_ADC_DeInit(&hadc)操作,功耗則為18uA??蛻艉闷娴氖?,他認為執(zhí)行了HAL_ADC_DeInit()命令行,也就相當于關(guān)閉了ADC外設(shè),進入STOP模式后功耗也應(yīng)該是2.6左右。事實上差別怎么這么大呢?

難道HAL_ADC_DeInit()沒有關(guān)閉ADC外設(shè)的作用?如果這樣,如何在進STOP前關(guān)閉ADC外設(shè)呢?

其實,HAL_ADC_DeInit(&hadc)的功能只是將ADC模塊本身及相關(guān)寄存器恢復(fù)成復(fù)位初狀態(tài)下的默認值,并不是用來關(guān)閉ADC外設(shè)模塊的。如果使用STM32庫函數(shù)的話,我們可以調(diào)用下面函數(shù)關(guān)閉ADC外設(shè)時鐘以停止其功能運行。

__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE() ;

可是,當客戶在進STOP前將HAL_ADC_DeInit(&hadc)換成__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE()后,發(fā)現(xiàn)功耗并無明顯變化,依舊是18uA左右。那是怎么回事呢?

建議客戶在讓芯片進入STOP前確保沒有其它浮空腳存在或可能產(chǎn)生漏電流地方,做各個管腳的硬件確認。經(jīng)過檢查,客戶在應(yīng)用線路上并沒有發(fā)現(xiàn)什么可疑的地方。

經(jīng)過進一步地溝通了解,客戶使用ADC模塊并未對外部信號進行采樣,只是對兩個內(nèi)部信號進行采樣。即對內(nèi)部溫度和內(nèi)部的參考基準電壓進行采樣轉(zhuǎn)換。

現(xiàn)在的情況是,只要芯片復(fù)位后不做任何有關(guān)ADC的初始化,當然也包括不對上述兩個內(nèi)部信號的采樣轉(zhuǎn)換做使能配置,此時功耗就能相對明顯地降下去。難道這個功耗降不下去跟開啟這兩個內(nèi)部信號的AD轉(zhuǎn)換有關(guān)?

循著這個思路,進一步查看STM32L0的參考手冊有關(guān)內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部基準參考電壓的章節(jié)。我們可以發(fā)現(xiàn)要對這兩個內(nèi)部信號進行AD采樣的話,有專門的針對這兩個模塊及對應(yīng)通道的?開啟使能操作,換句話說,這兩個內(nèi)部模塊并不屬于ADC外設(shè)模塊。當開啟這兩個模塊后,簡單地關(guān)閉ADC外設(shè)是沒法對二者進行關(guān)閉的。

結(jié)合庫代碼我們也可以看到針對這兩個內(nèi)部信號的使能指令,即下圖中紅色圓圈圈出來的代碼。

研究到這里,基本可以大致估測到可能是因為開啟了這兩個內(nèi)部模塊后,帶來了額外的功耗??蛻粼谧屝酒MSTOP之前,即使關(guān)閉了ADC外設(shè)時鐘,如果沒有進一步關(guān)閉這兩個地方,二者產(chǎn)生的功耗依然存在。

于是,建議客戶在讓芯片進STOP之前,除了關(guān)閉ADC外設(shè)時鐘外,將開啟過的內(nèi)部溫度傳感器通道和內(nèi)部參考電壓通道實施關(guān)閉操作。即讓客戶運行如下兩行代碼:

ADC->CCR &=(~ADC_CCR_TSEN); // Turn Off TemperatureChannel

ADC->CCR &=(~ADC_CCR_VREFEN); // Turn Off VrefintChannel

客戶在進STOP前添加上面兩行代碼后,STOP模式下的功耗就正常了。顯然,當開啟內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓通道后,會增加些功耗。它們的開啟和關(guān)閉是單獨操作的,這點需注意。

當我們在調(diào)試過程中遇到類似問題時先不要著急,盡量結(jié)合手冊和庫代碼一步步找原因,或許很快可以撥云見日。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:一個低功耗應(yīng)用的案例分析

文章出處:【微信號:stmcu832,微信公眾號:茶話MCU】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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