STM32U08系列采用Arm Cortex®-M0+内核,这是一个专为低功耗和成本敏感型应用设计的32位内核。运行频率:STM32U08系列MCU的运行频率高达56 MHz,这为其提供了足够的处理能力来执行各种嵌入式应。 STM32U083x系列提供高达256 KB的Flash存储器和高达40 KB的SRAM,具有八种封装方式,包括32至81引脚的UFQFPN、WLCSP、LQFP和UFBGA封装。 % x3 b- f, `; [ STM32U083x资源: 一个12位ADC,两个内置的轨到轨模拟比较器,一个运算放大器( ~2 l1 G l, z. z) N' ` 一个低功耗RTC,一个通用32位定时器,一个专门用于电机控制的16位PWM定时器,三个通用16位定时器以及三个16位低功耗定时器。# D0 [" n6 i& G4 m7 Y 多达21个电容感应通道 三个I2C、两个SPI、四个USART和两个低功耗UART,以及一个支持设备模式的无晶振USB2.0。0 j$ {" l8 M4 ~% \7 z P6 m# e; [/ q 一个带内部升压转换器的LCD控制器,可以驱动8x48或4x52个段码。 STM32U083xC器件内置了一个AES硬件加速器。 低功耗特性:4 B( W8 {* Q3 g4 ~ 根据规格书STM32U0 : *1.71 V至3.6 V电源; [5 d& ]5 y' f, |: |5 @ *-40°C至85/125°C的温度范围. a8 g: g3 y! s7 }, G *VBAT模式:130 nA(带RTC和9个32位备份寄存器) *关机模式(6个唤醒引脚):2 `+ @5 V( ~: f. j! H *16nA待机模式(6个唤醒引脚):0 a3 a. O- P x *带RTC的160 nA,不带RTC的30 nA" `% ^4 A9 U; M& C/ v! K" m *Stop 2模式:带RTC的825 nA,不带RTC的695 nA *运行Mode(LDHmode):52uA/MHZ b# ]4 R1 |. F8 o& C* [ *批量采集模式# R5 Z) h4 P+ L( f# @ *4uA从停止模式唤醒用户 `7 [4 G5 Y6 [) o, d *断电复位 CubeMX 需要升级到6.11以上才可以对STM32U0支持。 STM32U0的低功耗编程主要涉及配置微控制器进入不同的低功耗模式,以及管理这些模式的进入和退出条件。6 D# o# N0 [% y( C 1). 选择合适的低功耗模式) \( p% v5 |/ v STM32U0支持多种低功耗模式,包括睡眠模式、停止模式和待机模式。根据应用的需求,选择合适的模式非常重要。" F+ W) W9 W/ l* }: a 睡眠模式:CPU停止工作,但外设时钟保持开启。这种模式适用于外设需要持续运行但CPU不需要处理任务的场景。 停止模式:所有时钟都停止,但SRAM和寄存器内容保持不变。这种模式适用于需要快速唤醒的场景。 待机模式:功耗最低,关闭了1.8V的内核电源。这种模式适用于长时间不需要工作的场景。 2). 配置外设2 X' r d- N; P u$ y9 } 在进入低功耗模式之前,需要配置好外设的行为。例如,如果使用了外部中断来唤醒微控制器,那么需要配置相应的中断引脚,并设置中断优先级和触发条件。0 r. J; v$ S5 t v: d 3). 配置时钟系统# l; k8 _& K F& G( Y ]& ~ 进入低功耗模式时,需要关闭不必要的时钟信号以降低功耗。这包括CPU时钟、外设时钟等。根据选择的低功耗模式,合理配置时钟系统是关键。5 E9 [+ D6 U8 G2 p; o1 a 在STM32微控制器家族中,MSI指的是Multi-Speed Internal Oscillator(多速内部振荡器)。对于STM32U0系列来说,MSI是一种灵活的内置低功耗振荡器,它可以生成多种频率的时钟信号,无需外部晶振或陶瓷谐振器。STM32U0系列中的MSI时钟源可以在一定范围内调整其输出频率,这样设计人员可以根据系统需求选择合适的时钟速度,既可以满足性能要求,也能优化功耗。在STM32U0系列中,MSI时钟源支持多个预定义的频率输出级别,这对于在低功耗模式下操作特别有用,因为它可以在不增加外部组件成本的同时提供稳定的时钟信号,从而简化系统设计并降低成本。此外,由于它是内部振荡器,因此不受外部环境温度和电压波动的影响,提高了系统的稳定性和可靠性。 LED初始化
$ K, H$ J: h: m* V) H 3 ^" @5 L7 L8 G) K* d5 v $ ^- y5 ~) N' m, b, Z' O RCC_OscInitStruct.MSIClockRange = RCC_MSIRANGE_11; RCC_MSIRANGE_11 是STM32微控制器中的一个宏定义,它通常用于配置MSI(Multi-Speed Internal)时钟的范围。MSI是STM32微控制器内部的一个时钟源,它可以提供不同的频率范围。通过JP5测试功耗:48M满速跑仅仅4.23 MA。RCC_MSIRANGE_1; 电流: 132uA。 / |& W4 H8 L4 H* e3 j! k+ k4 q " h% r K- M( {% W! N& y ! `+ D8 q" u0 G1 z y # v! v* ]( N2 x- c' ~% t4 E 小结: MSI(Multi-Speed Internal)是STM32系列微控制器内置的一种可调节频率的内部RC振荡器,其特点是能够在多个预定义的频率之间切换,以便优化系统的性能与功耗之间的平衡。通过测试发现MSI时钟频率对功耗很大。 时钟速度与功耗的关系:一般来说,时钟频率越高,MCU消耗的功率也就越大,因为更高的时钟速度意味着更快的运算速度和更多的开关动作,这些都会增加动态功耗。当降低MSI时钟频率时,由于内部电路的工作频率降低,动态功耗会随之减少。/ N5 N$ n4 J$ f6 D( ]: D + b* @ p2 H2 q* u; ]. d+ P ! w( |, u% ?2 I; u |
行业应用篇 | STM32U0为水气表提供降本增效新思路
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