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低功耗之王——STM8L-DISCO评测

ST STM8L

2016-09-29
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作者：风子
来源：21ic

[导读]
最近，网上非常流行一个视频中ST的工程师分别用两个土豆，RFID线圈，一杯热水对STM8L MCU进行供电并使得系统正常运行。这不禁让我对STM8的运行功耗产生了兴趣，到底多低的电量STM8L就能工作呢?

低电压模式下，关闭LCD时的电流

Halt模式下IDD电流

可以看到不同模式下功耗相差还是挺大的，在低功耗场合，合理运用不同模式的切换，能够将功耗做的相当低。

三、功耗测试

低功耗一直是各大MCU厂商争夺的焦点。最近，网上非常流行一个视频(http://v.youku.com/v_show/id_XMTI0NDg2MjA4.html)视频中ST的工程师分别用两个土豆，RFID线圈，一杯热水对STM8L MCU进行供电并使得系统正常运行。这不禁让我对STM8的运行功耗产生了兴趣，到底多低的电量STM8L就能工作呢?MCU内部哪个模块功耗最高?如何才能尽可能的降低STM8L的功耗?

厂商DS中提供的数据:

1. 工作电压1.8V到3.6V

2. 5个低功耗模式：

wait模式

Low power run模式 (约消耗5.1uA)

Low power wait模式(约消耗3uA)

Active-halt with full RTC模式(约消耗1.3uA)

Halt模式(约消耗350nA)

当然，这只是厂商提供的理想功耗，在实际使用过程中，不同的应用场合不同的外设甚至于不同的PCB 设计和不同的软件编写都会对系统的功耗产生重大的影响。在下面的评测中，我们就以最基本的STM8 discovery开发板为平台进行STM8 RUN模式下功耗实测。当然由于测试仪器的精度以及测试方法的影响，在测试之前，我们有必要讨论一下STM8 discovery中集成有IDD电流测试电路，通过这个板载测试电路，STM8L-Discovery开发板能够测试其自身在正常工作模式与低功耗模式的消耗电流。测试的方法和电路也比较简单，如下图所示：

短接JP1的2，3脚后，系统进入IDD测试环境，此时如果在正常工作模式下(RUN模式)，电流通过采样电阻转化为电压信号，再通过检流放大器MAX9938对微小的信号进行放大，最终通过STM8自带的AD转换模块采样并最终计算得到此时的电流值。另一种情况是如果系统工作在低功耗模式下，则AD不能够开启，所以此时采用的是另外一种变通的方法：在低功耗时对电容C11进行充电，当稳定后C11的电压值即为此时采样电阻电压经过MAX9938放大后的电压。通过外部的计数器4060唤醒STM8并开启AD模块快速完成对C11电压的采样并最终计算得到此时的电流值。当然，如果我们怀疑IDD测试的准确性则可以通过JP1的2,3脚串接一个外部电流表进行测试。

测试电路很简单，一个外置稳压电源，一个万用表串联用来测当前电流，一个万用表并联用来测试当前电压。如果系统能够正常工作，则屏幕上显示当前电流，否则屏幕上无任何显示。同时，通过这个测试也可以对DISCOVERY开发板上的IDD测量电路进行校准，便于下一步测试。图1为测得的系统不工作时的电压，图2为系统工作时的电压。由于稳压电源的精度不够，所以我们外接万用表测试当前电压。