本文介紹了HPM6000電源管理系統功能和特性,低功耗管理系統的功能和特性,低功耗應用開發的示例,最后基于HPM6300EVK開發板測試驗證了HPM6300 MCU在各個電源模式下的功耗指標,方便用戶快速評估和上手低功耗相關的應用開發。感興趣的快來看看吧!--------------- 以下為應用分享---------------
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低功耗管理
HPM6000系列支持多種功耗模式,本節以HPM6700系列為例,介紹其模式,它們的功耗水平從高到低和喚醒時間從短到長依次為:
- 運行模式(RUN) :運行模式下CPU正常執行指令,所有必要的功能模塊正常工作。可關閉不需要的功能模塊,CPU時鐘頻率和供電電壓可用軟件調節。CPU1作為從核,在配置之后,CPU1隨后會從入口地址開始運行程序。
- 等待模式(WAIT) :等待模式下CPU核心時鐘因 WFI 指令觸發而關閉,其他功能模塊保持運行模式下的狀態,出現中斷時CPU能夠立即恢復運行并處理中斷。
- 停止模式(STOP) :停止模式由CPU的WFI指令觸發,通過預先配置,系統電源域內各子系統和模塊,包括 CPU 自身的電源能夠在SYSCTL模塊的控制下靈活關閉或保持,其中PLL和24M晶振也可以根據需要關閉或保持。
- 休眠模式(STANDBY) :休眠模式下整個系統電源域都處于復位或掉電狀態,DCDC可隨之關閉或者進入低功耗模式,可以根據應用設置一個較低的電壓。該模式可以由 CPU 的 WFI 指令觸發,也可以通過軟件操作觸發。
- 關機模式(SHUTDOWN) :關機模式下電源管理域和系統電源域都處于復位或掉電狀態,僅保留電池備份域工作,該模式可以通過軟件操作觸發,也可以通過引腳信號觸發。
在HPM6300系列中,也是擁有相同的低功耗模式,并且與HPM6700系列中低功耗模式中的行為和表現是基本一致的,唯一的區別是系統電源域中,HPM6300系列的系統電源域內只包含一個CPU0。
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功耗實測
(本章節使用HPM6300EVK測試驗證)
本節對不同低功耗模式下的功耗進行實測,例如在主頻為480Mhz,總線頻率在160Mhz的運行模式下,測試三種電流相加僅為42.5mA左右,那么運行模式下動態功耗小于87uA/Mhz,。而在關機模式下測得VBAT電流僅有1.4uA。
測試結果:*注:VPMC是指電源管理域,電源管理域內的外設有通用定時器(PTMR),電源域內的看門狗(PWDG),電源管理域內的通用異步收發器(PUART), 電源管理域 GPIO 控制器(PGPIO)等。本次測試中使用PGPIO喚醒,其余外設未開啟。VBAT是指電池備份域,電池備份域內的外設有實時時鐘(RTC),電池備份域GPIO控制器(BGPIO),侵入檢測模塊(TAMP)等。本次測試中使用BGPIO喚醒,32k晶振開啟,其余外設未開啟。
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喚醒實測
使用HPM6300EVK測試驗證,在等待,停止,休眠模式中,發送字符觸發中斷喚醒。在關機模式中,通過按鍵觸發中斷喚醒。
測試結果:
A.等待模式WAIT
配置從GPIO起中斷,通過PGPIO模塊的中斷喚醒,設定中斷觸發條件并使能中斷。C1為PC12的信號,C2為PY07的信號。B.停止模式STOP 配置從GPIO起中斷,通過PGPIO模塊的中斷喚醒,設定中斷觸發條件并使能中斷。C1為PC12的信號,C2為PY07的信號。
? ??C.休眠模式STANDBYC1為PC12的信號,C2為PY07的信號。本次測試將PC12拉高的配置放入main函數的開頭:gpio_set_pin_output_with_initial(HPM_GPIO0, GPIO_DI_GPIOC, 12, 1);并配置好相應時鐘。
(*圖中X2黃線處有發送字符后觸發的下降沿,由于當前截圖為5ms/div,因此顯示得較細。)
D.關機模式SHUTDOWN因為關機模式下系統只能從電池備份域喚醒,所以需在 BPOR中SELECT位域寄存器中使能喚醒源:GPIO,可以允許使用BGPIO來自動開機。隨后將PZ02配置為GPIO,并配置BGPIO的中斷。這樣輕按一下PZ02便可以喚醒。下圖中C1為PC12的信號,C2為PZ02的信號。
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總結
本文介紹HPM6000電源管理的功能特性及低功耗模式的功能特性。HPM6000支持4種低功耗模式,從本次HPM6300的實際測試結果來看,在關機模式下VBAT電流僅有1.4uA且喚醒時長最短可達19毫秒,性能指標是非常的強悍,極大的滿足了用戶低功耗應用的各種場景。
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