前言

對(duì)于一些電池供電的應(yīng)用，很多都需要用低功耗的單片機(jī)。隨著國(guó)外單片機(jī)缺貨，也越來(lái)越多的工程師選擇國(guó)產(chǎn)華大低功耗系列的單片機(jī)，接下來(lái)就講一下華大低功耗系列的單片機(jī)怎么處理低功耗。

一、進(jìn)低功耗的步驟

1、關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘
2、配置IO電平（重要）
3、內(nèi)核進(jìn)入睡眠

二、詳細(xì)說(shuō)明

很多客戶(hù)說(shuō)我執(zhí)行Lpm_GotoDeepSleep()進(jìn)入睡眠之后，怎么電流還那么大呢？一問(wèn)調(diào)用睡眠函數(shù)之前啥都沒(méi)做，其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū)，調(diào)用這個(gè)函數(shù)相當(dāng)于執(zhí)行了__WFI()，這個(gè)只是讓內(nèi)核進(jìn)入睡眠而已，前面的兩步還沒(méi)做。

1、關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘

根據(jù)手冊(cè)的說(shuō)法，部分外設(shè)在進(jìn)入睡眠后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉（見(jiàn)下圖），但還是建議進(jìn)入睡眠前把不需要的外設(shè)時(shí)鐘手動(dòng)關(guān)掉，喚醒之后再手動(dòng)打開(kāi)。以HC32L136為例，執(zhí)行Sysctrl_SetPeripheralGate();可以打開(kāi)關(guān)閉外設(shè)時(shí)鐘。

注意：ADC的關(guān)閉步驟，有一個(gè)BGR要關(guān)閉，調(diào)用Bgr_BgrDisable();即可關(guān)閉。這個(gè)是模擬模塊的使能寄存器，在使用模擬外設(shè)的時(shí)候會(huì)打開(kāi)，像初始化ADC、VC比較器和LVD需要打開(kāi)，但睡眠的時(shí)候打開(kāi)會(huì)增加30~80uA的電流。

注意：看門(mén)狗WDT開(kāi)了就關(guān)不了，睡眠下也是開(kāi)著，無(wú)法喂狗會(huì)導(dǎo)致復(fù)位。睡眠使用看門(mén)狗建議用PCA模塊4的模擬看門(mén)狗，睡眠下可以關(guān)閉

2.配置IO電平（重要）

這點(diǎn)是很多工程師都會(huì)忽略的，以為把所有東西的時(shí)鐘關(guān)了，就是最低功耗。但其實(shí)外圍電路還是會(huì)耗電，比如IO外面接的是上拉電阻，IO輸出低的話，有電流流過(guò)，就帶來(lái)了功耗的升高。
還有一點(diǎn)最讓工程師忽略的，就是IO口懸空，認(rèn)為我IO啥都沒(méi)接，怎么可能耗電呢。接下來(lái)我們來(lái)看一下。

首先，IO有接外圍電路的，睡眠之前根據(jù)外圍電路接法決定怎么設(shè)置IO電平，原則就是電平平衡，比如有上拉，那可以用輸入上拉、有LED就關(guān)閉LED、有下拉就輸入下拉或輸出低都可以，這部分也可以請(qǐng)硬件工程師幫忙分析。

注意：IO懸空的情況，包括有些型號(hào)的晶圓是比較多管腳的，但是某個(gè)型號(hào)沒(méi)有把管腳都封出來(lái)，沒(méi)有封出來(lái)的管腳也要當(dāng)懸空處理。懸空的管腳建議設(shè)為輸入下拉。

舉個(gè)例子：曾經(jīng)有個(gè)客戶(hù)懸空的管腳沒(méi)有配置，做幾十個(gè)樣品的時(shí)候睡眠電流都是正常的，只有5uA，量產(chǎn)的時(shí)候電流就60uA了，我過(guò)去一看就是把懸空的管腳配置成輸入下拉就都是5uA了。

接下來(lái)我們看下為什么懸空的管腳會(huì)導(dǎo)致電流不穩(wěn)定的原因：
如下圖，IO口結(jié)構(gòu)一般可以簡(jiǎn)化為如下的圖，當(dāng)以推薦的高電平或低電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，只有上管或下管導(dǎo)通，絕不會(huì)兩個(gè)同時(shí)導(dǎo)通。但是CMOS器件的驅(qū)動(dòng)電壓中間都有一個(gè)不確定的電壓區(qū)間，但驅(qū)動(dòng)電壓處在這個(gè)區(qū)間，則可能兩個(gè)管子都導(dǎo)通，從而VDD直接到地，造成大的電流損耗。當(dāng)管腳懸空時(shí)，遇到雜散噪聲就可能出現(xiàn)這種情況，所以前面提到的客戶(hù)案例就會(huì)有時(shí)會(huì)電平偏大，而有時(shí)不會(huì)。

3、內(nèi)核進(jìn)入睡眠

處理完前面的東西后，最后一步就是執(zhí)行Lpm_GotoDeepSleep()進(jìn)入睡眠。
注意： 華大有些低功耗系列產(chǎn)品是有PLL倍頻器的，進(jìn)睡眠前需要把PLL關(guān)掉，不然功耗也會(huì)偏高

總結(jié)

華大的低功耗系列單片機(jī)的調(diào)試步驟就這么多，其實(shí)其他品牌的單片機(jī)調(diào)低功耗方法也差不多。

審核編輯：符乾江