關(guān)于STM8S低功耗電源管理

在后臺陸續(xù)收到一些關(guān)于STM8S低功耗的問題，今天就寫一下低功耗相關(guān)的內(nèi)容。

1STM8S功耗來源

STM8S功耗分靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗。

靜態(tài)功耗：主要由晶體管的偏置電流和漏電流產(chǎn)生。

動態(tài)功耗：取決于電源電壓和工作時鐘頻率。

在CMOS邏輯電路以一定時鐘頻率運行時，靜態(tài)功耗與動態(tài)功耗相比是可以忽略的。但在一些低功耗模式下，時鐘不再運行，此時靜態(tài)功耗是主要的功耗源。

因此，功耗主要取決于：

1.微控制器單元(MCU)的芯片面積：所采用的工藝，晶體管的數(shù)量，片上集成和使用的模擬功能/外設(shè)。

2.MCU電源電壓：CMOS邏輯電路中消耗的電流與電源電壓的平方成正比。因此，可以通過降低供電電壓來降低功耗。

3.時鐘頻率：在不要求進行高速處理的應(yīng)用中，降低時鐘頻率可以降低功耗。

4.激活的外設(shè)數(shù)目或使用的MCU功能數(shù)目：激活的外設(shè)數(shù)目越多，或使用的MCU功能數(shù)目越多，則功耗越大。

5.工作模式：功耗會隨著應(yīng)用所處的不同功耗模式而改變(CPU開啟/關(guān)閉，晶振開啟/關(guān)閉等)。

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STM8時鐘

以下4種時鐘源可用做STM8主時鐘：

1-24MHz高速外部晶體振蕩器(HSE)

最大24MHz高速外部時鐘信號(HSE user-ext)

16MHz高速內(nèi)部RC振蕩器(HSI)

128KHz低速內(nèi)部RC(LSI)

各個時鐘源可單獨打開或關(guān)閉，從而優(yōu)化功耗。

時鐘源比較：

復(fù)位以后，默認的時鐘為HSI / 8，隨后用戶可以把時鐘切換到不同時鐘源和不同頻率：

降低功耗方法：

1.關(guān)閉不用外設(shè)時鐘；

2.降低CPU的時鐘頻率；

提示：STM8S外設(shè)時鐘默認是開啟的。每個外設(shè)都可以在不使用的時候，單獨地打開或者關(guān)閉它的時鐘來優(yōu)化系統(tǒng)功耗。

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低功耗模式

STM8S有3種低功耗模式：

1.等待(Wait)模式：CPU停止，外設(shè)保持工作。

2.活躍停機(Active HALT)模式：分快速和慢速模式。CPU停止，如果使能AWU(自動喚醒)和IWDG(獨立看門狗)，則它們保持工作，其余外設(shè)停止。

3.停機(HALT)模式：一切工作停止。

STM8S除了以上三種低功耗模式，就是處于運行模式。下面對比一下這幾種模式：

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低功耗測量數(shù)據(jù)

下面來看一下官方測量的理論數(shù)據(jù)。

1.等待模式：

這種模式的功耗在低功耗模式中相對較高。頻率越高，功耗越高；同時，電壓越高，功耗也越高。

2.活躍停機模式：

這種模式和上面模式規(guī)律一樣：頻率越高，功耗越高；同時，電壓越高，功耗也越高。

3.停機模式：

大家會發(fā)現(xiàn)，停機模式的功耗還是比較低，但這都是理論值，實際值應(yīng)該會比這些值大。

比如：停機9us模式，而你實際測量有12us，這個應(yīng)該屬于正常范圍內(nèi)容。

但是，如果你實際值遠大于這些理論值，那么就需要檢查你硬件，或者軟件了。

結(jié)尾：

1.STM8S芯片價格相對便宜，硬件上肯定比不上STM8L或STM32L系列芯片。

2.想要在STM8S上面做好低功耗，必須對其電源模塊深入掌握，軟件和硬件都需要考慮到位。可以參看《STM8S參考手冊》。