Kinetis低功耗中的概念解析下篇(电源)

NXP管管

本文以KL03Z为例， 对Kinetis系列MCU的低功耗模式进行简介和综述， 介绍了Kinetis典型的时钟与电源工作模式的基本概念， 休眠与唤醒的基本方法， 以及各个模块在不同模式下的生存状况。
本文上篇介绍了时钟部分，这是下篇介绍电源部分。


电源模式


电源管理控制器模块PMC提供了多种供电选项，允许用户根据实际应用优化系统功耗。


电源管理的三个主要的模式是:


运行模式RUN，这里包括Normal Run和Very Low Power Run(VLPR)模式


等待模式WAIT，这里包括Normal Wait和Very Low Power Wait(VLPW)模式


掉电模式STOP，包括Normal Stop、Very Low Power Stop(VLPS)和Very Low Leakage Stop 3/1/0模式


每个运行模式(RUN和VLPR)都对应有一个等待模式(WAIT和VLPW)和掉电模式(STOP和VLPS)。等待模式对应Arm手册中描述的休眠模式(Sleep Modes)，掉电模式对应Arm手册中深度休眠模式(Deep Sleep Modes)。


根据用户应用程序对掉电状态的多种需求，系统中提供了多种不同程度的掉电模式，从部分掉电到对某些控制逻辑电路/存储器的完全掉电。


在所有的掉电模式中，IO引脚的状态不发生变化，保持进入掉电模式之前的状态不变。



下表中列出了各种低功耗模式下的工作状态：

进入与退出低功耗模式


WFI指令是进入休眠模式(各种WAIT和STOP)的入口，使用WFI指令可以从运行模式切换到等待模式或掉电模式。


具体进入哪种低功耗模式，还需要在SMC的模式锁定寄存器SMCPMPROT， 模式控制寄存器SMCPMCTRL和掉电模式控制寄存器SMC_STOPCTRL预先设定。




void system_enter_sleep_modes(void)


{


    __asm("WFI");


}


中断事件唤醒CPU退出休眠模式。


除了常规的WAIT和STOP模式，Kinetis MCU专门设计了更低功耗的VLLS(超低泄露掉电)各种模式， 它们的唤醒源只能是:


LLWS模块产生的唤醒事件。某些别的中断事件可以通过LLWS间接唤醒。但是具体在KL03Z上， LLWU只接收引脚中断事件。


LPTMR


CMP


SRTC/RTC


NMI_b引脚触发的不可屏蔽中断事件。


但如果RESET引脚和NMIb引脚的功能在FTFAFOPT的配置下功能被关闭，则它们也不能作为VLLS模式们的唤醒源。


从VLLS模式们唤醒后的恢复流程，完全按照复位流程来走。在这个阶段中，IO引脚时钟保持进入低功耗之前的状态，直到完全唤醒后，软件再次接管对引脚的控制权。


在多种VLLS模式中(VLLS0，VLLS1，VLLS3)，只有VLLS3模式才能让RAM继续保持状态，而别的VLLS模式都会让RAM掉电，从而丢失其中保存的内容。


低功耗模式下各个外设模块的众生百态



下表中列写了每个模块在不同功耗模式下的存活状态:

FF=全功能。在VLPR和VLPW模式下，系统频率受限，但如果某个模块的功能未受限，也标注为FF。


Async operation(异步操作)=使用其它时钟源，只要时钟源有效，则为全功能。


static(静态)=模块寄存器状态和相关的存储器内容不丢失。


powered(供电)=存储器有电以保持数据


low power(低功耗)=存储器在低功耗供电状态下保持数据


OFF=模块无供电，模块在唤醒时处于复位状态。对于时钟，OFF表示停止。


wakeup=模块可以作为芯片的唤醒源。


在低功耗模式下的调试模块


在低功耗模式下，大多数模块保持原地不动状态或者彻底掉电，调试器此时不再能够获取它们的状态信息，不能进行调试。


对于调试器本身，进入低功耗模式时:


如果调试器本身也保持状态不变，调试端口将在退出低功耗模式时立刻投入工作，从而恢复调试工作状态。


如果调试器也掉电了，调试端口将在唤醒过程中重新复位，需要经过重新配置才能工作。




结束语


至此, 对Kinetis低功耗应用的综述介绍就已经完成。



以本文为基础，读者可以继续深究手册, 研读其中对具体细节功能的描述。同时, 也敬请期待后续低功耗应用的相关文章。






作者：苏勇       文章出处：恩智浦MCU加油站

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Dylan疾风闪电

LZ，请教一个问题：VLLS3模式，如何保持全局变量的值？
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例如， 全局变量a在main()中赋值a=123并通过串口打印，配置了VLLS3模式（RAM继续保持状态），
进出STOP后(LLW唤醒)，a的值没有保持，串口打印a=0。
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代码框架：
volatile int a;//定义全局变量a

int main()
{
....
if(...)//LLW唤醒
{....
}
else
{....
a=123;//电源上电，给a赋值
}
....

....
for(;;)
{
.... print(a);//串口打印a的值//通过按键来打印
....//通过按键来进入VLLS3

....
}
}

注：


已找到帖子了，在此附上。方便其他朋友解决此类问题：
【经验分享】关于VLLSx模式下的SRAM问题
https://www.nxpic.org.cn/module/ ... &fromuid=189397
(出处: 恩智浦技术社区)