你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

【NUCLEO-U083RC评测】MSI功耗测评

[复制链接]
马晓天 发布时间:2024-6-19 14:37
    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。
8 _. H  n# o5 m2 I* R# z' D5 j1 WSTM32U083x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。 ; V( Y" J% V+ l- {$ e
STM32U083x资源:0 N6 [$ I, y/ W" O7 ^# V
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
3 D) k* i; ~$ M7 R6 t$ y" Q5 P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。2 T$ b: {- b# n! ?. }7 r/ q
多达21个电容感应通道  a, }9 y  {& `) H+ \
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。
  Q" p$ L# t2 P/ A. l  o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。
- b; j+ @3 F0 G1 r/ k6 eSTM32U083xC器件内置了一个AES硬件加速器。- Q/ }: B9 W& o; X" e& `5 J
低功耗特性:) R! C1 }6 F! k+ ~
根据规格书STM32U0 :5 s0 p2 j4 @/ @$ U! z
*1.71 V至3.6 V电源( j% `8 t: r( B5 V) e5 N
*-40°C至85/125°C的温度范围- W7 r2 h  G1 U, v
*VBAT模式:130 nA(带RTC和9个32位备份寄存器)
: o1 Y3 ?3 W" o  a*关机模式(6个唤醒引脚):$ t+ h6 Z. V1 W' ~& s
*16nA待机模式(6个唤醒引脚):
; Q) d2 ~6 k7 ]) M6 ^*带RTC的160 nA,不带RTC的30 nA
5 f, S7 Y. r) C*Stop 2模式:带RTC的825 nA,不带RTC的695 nA0 X9 X3 T7 `# _
*运行Mode(LDHmode):52uA/MHZ3 ?' y; Y4 y, i: x
*批量采集模式
9 K3 R. q& f+ J8 a  g) g  H* S" v*4uA从停止模式唤醒用户$ H! N5 O. f* B# ~  `
*断电复位
' g( a& b5 n$ `9 D# T CubeMX  需要升级到6.11以上才可以对STM32U0支持。# `7 p, A7 p# [% U# z
   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。0 b5 B- @3 q' s( V- w1 D
1). 选择合适的低功耗模式
0 T: q' b8 w& l5 HSTM32U0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。8 y# {1 o0 ~  y; h
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。
$ a1 _  d# y0 I3 |4 U) s2 n/ |7 V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。
$ _0 Z4 M; ^" D9 A' g7 C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。
: d. v8 q. X8 A- w: a2 \# l2). 配置外设
) f! w4 K* l4 a( {: i1 }3 \  s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。$ g3 K/ M- c7 C* T3 X- e
3). 配置时钟系统1 x7 ]4 S: B/ W2 L- ?1 A
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。0 {+ r  e5 V# I: ^3 @/ F2 j
1.jpg
- |3 b. T' L  ?: G1 V* e; s# w. b) x0 r- o: {

; }# |! j$ c8 Q6 M; c  W0 G   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。* `' h( `' a8 t" t
LED初始化' p, i1 b/ d3 f. x3 t" T$ s
  1. static void MX_GPIO_Init(void)
    3 w; H8 ^" \/ j* A& Y  i
  2. {9 |+ Z# [6 G# X6 l2 K' F4 l  n
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    , o# l: B2 s; \% D
  4. /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */
    ) [' i3 J4 O1 A
  5. /* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */
    % Q6 j# w0 P, `( e
  6. 7 v) A* F2 k2 ~; d9 P
  7.   /* GPIO Ports Clock Enable */# ]1 [3 ^% z- h# y* p5 q+ \; u
  8.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    & e% `" z8 L' e. f' ^$ h3 E! c4 `

  9. 9 `$ p! Y5 {/ w: m" ~
  10.   /*Configure GPIO pin Output Level */$ q4 V9 {# h+ {: b
  11.   HAL_GPIO_WritePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin, GPIO_PIN_RESET);" R) ~4 L# ~" q3 x2 j

  12. . J+ a/ R& h9 b& K1 j2 |3 _; C
  13.   /*Configure GPIO pin : LED0_Pin */
    ! w0 _! v$ j( I4 k+ n5 [
  14.   GPIO_InitStruct.Pin = LED0_Pin;
    4 {4 J, _( b" \4 F9 Q
  15.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    6 B- n% f5 O  U3 D) l
  16.   GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    4 H5 X, J, i2 I6 U4 w0 `
  17.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;4 T# A; P5 J* r4 p
  18.   HAL_GPIO_Init(LED0_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);' \0 \: K6 W# j; s+ T$ v3 N
  19. $ C% V, v( V2 R2 N4 r" U4 O
  20. /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */
    ) w1 h- u  e/ ]1 O
  21. /* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */& J0 d. F% A1 {5 b7 W
  22. }
复制代码
$ X8 \' z$ ~# z: r' ]

; ?9 z) G, |; W# B; [1 X; W) X" j: a2 c6 F) Q
3.jpg
; X: S1 j- i0 F5 Y4 k! P
' H# F2 k. i: S# V0 |% k
: b+ ~" F/ l8 w: ~  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。9 c; b2 w* G6 n+ C; A  A* ^% F

& A$ x) O9 y/ B. }6 `. m; u0 N8 I) F6 Y4 G5 k
7 f3 b% b6 r+ J
4.jpg
' n5 Z4 A0 W4 @( J
+ O, h9 Q; d$ G, \; y- h
9 z- n# _" I. C) T" a: q6 P/ v" @' e
小结:8 \, Y) t" U) G" I1 ?
    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。
" a0 C; D: J" v9 |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。
, b- k& b  O* A8 {3 c; f/ \# h1 S9 i: O3 a( d$ Z

& h) G6 o" I  x0 {) n5 y: j6 ?$ ~9 O/ i; t, ~/ Y
收藏 评论0 发布时间:2024-6-19 14:37

举报

0个回答
关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版