01

前言

在開發(fā)指南（九）中，我們給大家講解了12位高速SAR ADC，本章節(jié)給大家講解示例程序的最后一個(gè)功能：低功耗模式，參考應(yīng)用手冊第12章節(jié)。

02

低功耗模式簡介

SD93F115 有四種工作模式，NORMAL 正常工作模式，以及 3 種低功耗模式：WAIT、 DOZE、STOP，本例將一一講解WAIT、 DOZE、STOP模式。

對低功耗模式的描述，如下所示：

1、WAIT模式

執(zhí)行wait指令進(jìn)入該模式。所有原本工作的時(shí)鐘源繼續(xù)工作，并不被關(guān)閉。系統(tǒng)時(shí)鐘SYS_CLK依然提供，但CPU內(nèi)核停止工作，不再執(zhí)行程序。中斷可喚醒MCU。

當(dāng)MCU進(jìn)入WAIT模式，無論系統(tǒng)時(shí)鐘選擇為高頻、低頻，F(xiàn)LASH自動進(jìn)入它的待機(jī)模式。

從WAIT模式喚醒后，系統(tǒng)時(shí)鐘保持與進(jìn)入WAIT模式前一致。

2、DOZE模式

執(zhí)行doze指令進(jìn)入該模式。系統(tǒng)時(shí)鐘SYS_CLK被關(guān)閉，CPU內(nèi)核停止工作。進(jìn)入DOZE模式，硬件自動關(guān)閉IHRC和XTOSC2，ILRC和XTOSC1的狀態(tài)由軟件決定。

從DOZE模式喚醒，自動選擇過渡時(shí)鐘作為系統(tǒng)時(shí)鐘運(yùn)行程序。

喚醒后，ILRC、XTOSC1、XTOSC2的最終開啟狀態(tài)和進(jìn)入低功耗模式前由軟件設(shè)置的開啟狀態(tài)保持一致(過渡時(shí)鐘為IHRC/2)。

3、STOP模式

執(zhí)行stop指令進(jìn)入該模式。所有時(shí)鐘源都被關(guān)閉，最大限度地降低數(shù)字電路功耗。只能通過外部中斷、按鍵中斷、定時(shí)器0使用外部時(shí)鐘時(shí)產(chǎn)生的中斷，或者外部復(fù)位、上電/掉電復(fù)位來喚醒。

從STOP模式喚醒，自動選擇過渡時(shí)鐘作為系統(tǒng)時(shí)鐘運(yùn)行程序。

喚醒后，ILRC、XTOSC1、XTOSC2的最終開啟狀態(tài)與進(jìn)入低功耗模式前由軟件設(shè)置的開啟狀態(tài)保持一致。

4、低功耗模式指令

低功耗測試沒有專門的寄存器，它只有幾個(gè)指令：WAIT、STOP、DOZE。打開示例程序，可以在SD931X.h文件中找到這三個(gè)指令。如下圖1：

圖1.低功耗指令

5、低功耗模式差異

WAIT模式下由于并沒有關(guān)閉各模塊的時(shí)鐘源，所以每個(gè)模塊還是處于工作狀態(tài)，只是CPU內(nèi)核停止工作，所以降低功耗有限。

DOZE模式下會硬件關(guān)閉IHRC和XTOSC2，ILRC和XTOSC1的狀態(tài)由軟件決定，由于大部分模塊已停止工作，所以功耗已經(jīng)非常低了，但I(xiàn)LRC和XTOSC1沒有被關(guān)閉，所以還會有幾個(gè)μA的功耗。

STOP模式下會硬件關(guān)閉IHRC、ILRC、XTOSC1、XTOSC2，此時(shí)所有模塊都已停止工作，這是功耗最低的模式。

圖2.低功耗模式差異表

注：上述表示為SD93F115-JBS在當(dāng)前模式下典型值，不同的芯片存在差異。

03

功耗測試

1、軟件配置

（1）STOP模式測試程序如下圖所示：

圖3.STOP測試程序

注：在測試STOP模式時(shí)，需要先把所有IO口進(jìn)行默認(rèn)設(shè)置，初始化為上拉輸入，關(guān)閉各種功能如上圖所示。同時(shí)PWR部分需要最后關(guān)閉，防止AVDDR，BG關(guān)閉后，影響其他功能的關(guān)閉。

（2）DOZE模式測試程序如下圖所示：

圖4.DOZE測試程序

（3）WAIT模式測試程序如下圖所示：

圖5.WAIT測試程序

按照上述程序的運(yùn)行，芯片已進(jìn)入了相應(yīng)的低功耗模式，且使能了按鍵中斷喚醒功能，所以在需要的時(shí)候可以將芯片喚醒，繼續(xù)工作，由于不同低功耗模式下的喚醒中斷并不一致，所以要選擇合適的方式來喚醒芯片，具體喚醒方式見下圖6。

圖6.喚醒方式

本例采用的是按鍵中斷喚醒，配置方式如下圖所示：

圖7. 按鍵中斷配置程序

需要注意在中斷服務(wù)函數(shù)中及時(shí)清除中斷標(biāo)志位。

2、低功耗模式功耗測試

（1）STOP模式功耗

圖8. STOP模式功耗

（2）DOZE模式功耗

圖9. DOZE模式功耗

（3）WAIT模式功耗

圖10. WAIT模式功耗

（3）NORMAL模式功耗

圖11.正常工作模式功耗

04

開發(fā)問題簡析

開發(fā)過程中要特別注意以下幾點(diǎn)：

1、不要上電直接進(jìn)入低功耗模式，至少要做個(gè)模式進(jìn)入選擇或者使能低功耗喚醒。特別注意：如果上電直接進(jìn)了低功耗模式，且沒有設(shè)置低功耗喚醒，芯片會一直處于低功耗狀態(tài)，CKLink顯示連接失敗，此時(shí)可通過以下方法先按住BOOT鍵不放，然后按下RESET鍵，再放開BOOT鍵即可強(qiáng)制喚醒低功耗模式，再連接調(diào)試器下載正確的程序。

2、在進(jìn)入低功耗之前，建議大家手動關(guān)閉已開啟的功能，如功耗測試異常可能是部分模塊關(guān)閉異常，或者外圍電路影響，需具體分析。

3、若是開啟了獨(dú)立看門狗，其不可在低功耗模式下工作。

05

總結(jié)

低功耗模式的合理運(yùn)用可以大幅降低不必要的能量損耗，選擇合適的喚醒方式，可以在不同方案上靈活使用。

審核編輯：劉清