为什么我测到的低功耗电流和手册不一样？

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为什么我测到的低功耗电流和手册不一样？

不断降低集成电路的功耗是集成电路发展过程中永不改变的主题。


降低功耗，有利于节约能源，延长待机时间，降低产品热量… … 毋庸多言，低功耗已经成为衡量产品优略的重要指标之一。
恩智浦官方通常推荐刚刚接触LPC芯片的客户，参考MCUXpresso SDK 自带的 power_mode_switch_lpc例程作为参考代码。使用这一经典例程，客户可以用串口终端控制MCU进入四种低功耗模式：睡眠模式（Sleepmode）,深度睡眠模式（ Deep Sleep mode），掉电模式（Power Down mode）和深度掉电模式（deep power down mode）。同时，用户还可以通过串口设置选择多种唤醒方式实现MCU的唤醒。
然而，我们经常有客户询问，官方提供的power_mode_switch_lpc例程测到的低功耗数值和数据手册标称的有不少出入。


例如用LPCXpresso845MAX 测试，在掉电模式（Power Down mode）下，如果没有断掉调试器，自测板子电流值可达到100uA左右, 而数据手册标称掉电模式下的典型电流值1.5uA，最大电流值10uA（见下图）。这是哪里出了问题？

power_mode_switch_lpc例程的目的，是为了给客户演示LPC的几种低功耗模式及多种唤醒方式。


下面我们来一步步演示并修改该例程以得到数据手册的标称值。


实验环境：
DemoBoard: LPCXpresso845MAX
SDK:SDK_2.8.0_LPCXpresso845MAX
DemoCode: power_mode_switch_lpc
IDE：MCUXpresso IDE v11.2.0


步骤：
1、将power_mode_switch_lpc下载到LPC845开发板，启动运行。串口选择low power mode，wake (SW2按键) 唤醒。程序运行进入掉电模式，在调试器未断开情况下，此时实测Idd=99.5uA

进入low power mode，程序使用了如下代码
POWER_EnterPowerDown(DEMO_ACTIVE_IN_DEEPSLEEP);


为了唤醒，参数DEMO_ACTIVE_IN_DEEPSLEEP配置了PDSLEEPCFG，将BOD和看门狗振荡器电源域打开了，导致了一部分电流的损耗，造成电源电流偏大。
2、这一步，我们将对应用于唤醒的初始化语句去掉，
// DEMO_InitWkt();
把下面一行进入掉电模式的代码
// POWER_EnterPowerDown(DEMO_ACTIVE_IN_DEEPSLEEP);
替换成


POWER_EnterPowerDown(0); //power down BOD and watchdog osc
修改后在掉电模式下关闭了BOD电源域和看门狗时钟，再次编译下载代码并再次进入掉电模式，此时实测Idd=57.3uA

这样Idd明显降低了。然而57.3uA仍然和数据手册标称的典型值1.5uA相差很多。这是由于IDE的后台将MCU用于调试的电源域打开了导致了额外电流消耗。


3、我们将开发板脱机独立运行（断掉电源重新上电），进入掉电模式，此时实测Idd=1.4uA。


小结：
数据手册的低功耗电流参数的测量，是在MCU GPIO输出为低且禁止上拉，且所有振荡器及模拟域都被关闭的情况下测得的。
在对低功耗要求高的场合，用户需要仔细优化代码设计以得到最佳的低功耗设计。

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数据手册的低功耗电流参数的测量，是在MCU GPIO输出为低且禁止上拉，且所有振荡器及模拟域都被关闭的情况下测得的。
在对低功耗要求高的场合，用户需要仔细优化代码设计以得到最佳的低功耗设计。