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深入STM8L低功耗评测(二)

2012年05月25日 作者: 1 7,370+ 1

嵌入式的初学者一般对MCU的结构保持着一种神秘感,到底MCU里面是什么样子?它们是如何连接的?又是如何协同工作的?其实MCU内部并没有那么复杂,下图是截选自STM8 USER MANUAL中的 STM8L15X设备部分框图,可以看到MCU的内部从逻辑上来看其实就是把各个功能模块(如:TIMER,SPI,I2C等都是)通过总线连接在一起。我们可以通过配置芯片内部的寄存器选择打开或是关闭这些模块。

STM8L15X设备部分框图

在上一集中我们讨论了不同频率下系统消耗电流的情况。有些朋友自然就会问到:既然MCU的内部是由各个不同的功能模块连接起来的,那么在实际项目中如果我们把用不上的模块进行某些设置是不是能够更加“省电”呢?如果能的话,那么应该如何设置呢?事实胜于雄辩,下面我们就来对STM8的各个模块进行实际功耗测试。

1. GPIO口测试

GPIO全称为General purpose I/O ports,从这个名称也可以看出这是一个通用的输入/输出接口,STM8L系列最多可有41个GPIO口,并且所有的端口都可以被配置为以下模式中的一种:

  • 输出推挽低速模式
  • 输出推挽高速模式
  • 输出开漏高速模式
  • 输出开漏低速模式
  • 输入浮空模式
  • 输入上拉模式

对于所有的输出模式,通过寄存器还可以配置为输出低电平或高电平(开漏模式除外)。下面我们就对IO的各种模式进行功耗测试。测试的方法也比较简单:外部供电为3.3V,开启A/D转换模块和液晶显示屏,程序中把除了PE7、PC7(由于这两个引脚接有LED灯,所以直接设为输出低电平,避免LED灯点亮消耗部分电流)、PF0(A/D转换采集引脚)以及所有必需用到的引脚(液晶显示引脚)外的所有普通IO口统一设置为上述模式中的一种,通过STM8自带的IDD测试其消耗电流。为了保证数值的准确性,对每种模式的测试值进行了1000次采集后取其平均数。下面10张图片分别是以下10种模式对应的消耗电流:

  • 1 test : GPIO_Mode_Out_PP_Low_Slow 模式
  • 2 test : GPIO_Mode_Out_PP_High_Slow模式
  • 3 test : GPIO_Mode_Out_PP_Low_Fast模式
  • 4 test : GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast模式
  • 5 test : GPIO_Mode_Out_OD_Low_Fast模式
  • 6 test : GPIO_Mode_Out_OD_Low_Slow模式
  • 7 test : GPIO_Mode_Out_OD_HiZ_Fast模式
  • 8 test : GPIO_Mode_Out_OD_HiZ_Slow模式
  • 9 test : GPIO_Mode_In_FL_No_IT 模式
  • 10 test : GPIO_Mode_In_PU_No_IT模式

GPIO_Mode_Out_PP_Low_Slow 模式  GPIO_Mode_Out_PP_Low_Slow 模式

GPIO_Mode_Out_PP_High_Slow模式  500_400-1337927411_c06b89d3

GPIO_Mode_Out_PP_Low_Fast模式  500_400-1337927161_5fe76faf

500_400-1337927164_818be56  500_400-1337927168_27e4ddf0

500_400-1337927171_87b2e902  500_400-1337927411_c06b89d3

通过测试,我们发现在DISCOVERY板上各种模式消耗电流均不大,约6mA左右, 最高与最低相差最多也约为0.1mA。但从总体看来,设置为PP要比设置为OD消耗更多的电流。10种模式中以第6种模式:GPIO_Mode_Out_OD_Low_Slow模式所消耗的电流最小。所以如果要使得系统功耗降到最低,在STM8的项目中尽量把不用的IO引脚设置为OD低速输出模式,并把其输出值设置为0.当然,在实际的项目中具体问题还是要具体对待的。

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评论 ( 1 )
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  • dwwzl

    😛 实在佩服啊,应该敦促每一类mcu都包含此类的测试报告就好了!

    2012年10月11日  20:57:24

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