共享一个低功耗项目小小心得

前两个月在公司做了一个低功耗项目，现在功耗最低10uA不到，均匀功耗40uA左右，算是合格了。由于是公司产品，就不便利贴代码、原理图了，该产品是一个小模块，能够便利的嵌入到各种体系里边。跟原子哥他们卖的NRF2401相似，是一个读卡器。

做这个项目中心也请了技术支撑，由于外围电路芯片的功耗一向降不下来，通过与对方的重复沟通，对方供给了低功耗的测验成果、硬件计划、软件计划，通过修正测验，终究成为咱们的产品，功耗比较满足。
硬件计划挑选的是STM32，外加某公司的读卡芯片。前期完成了读卡等功能的开发，最终一项开发内容是最艰巨也是最困难的—低功耗。在开发过程中，从硬件规划上不断裁剪元器件，软件上不断精简代码，功耗最低都保持在3-4mA。

电路规划上，只用到了一个LED、串口1、一个模仿SPI、一个中止线、一个读卡芯片RESET线，硬件上就只剩余这么点东西了，这个时分我选用的是待机形式，运用的是读卡芯片的中止接PA0唤醒STM32，在此之前要先使得读卡芯片进入低功耗、然后STM32进入低功耗，这一步完成了，形似没什么问题，功耗的确从几十mA骤降到3mA左右，开端还挺满足的，可是测验厂商供给的样板，功耗却只要几十uA，有点抑郁了。为什么会这样？重复查看硬件、程序，都找不出原因，并且这个时分的作业作用很烂，底子就不能唤醒，所以我就怀疑是读卡芯片一端低功耗有问题，由于我将PA0脚直接短接VCC，这样就能够发生一个边缘触发STM32唤醒了，可是用读卡芯片无法唤醒，所以我怀疑是读卡芯片的RESET脚电平不对，经查看，的确是由于RESET脚加了上拉电阻，读卡芯片是高电平复位，在STM32进入待机后，管脚全都浮空了，导致RESET被拉高，一向在复位；我去掉上拉电阻，觉得很有期望处理问题了，可是测验成果是：有时分能唤醒，有时分不能，我仔细一想莫非是由于STM32待机后管脚电平不确认，导致读卡芯片RESET脚电平不定，而作业不正常，看样子只要换用其他计划了。后边的确验证了我的主意，运用STOP形式后，唤醒问题引刃而解。
就在要害时刻，芯片原厂火种送炭，送来急需的技术支撑材料，一个包含低功耗源代码，赶忙拿过来测验，先研读下代码，运用的是STOP形式，而不是待机形式，运用的是恣意外部中止唤醒，功耗低制40uA，这个时分就适当激动啊，从速下载测验啊，成果功耗的确降了，但仍是有1mA，更人家一比多了几十倍啊。。。
我榜首反应是硬件不对，通过测验修正，首要找到榜首个原因，读卡芯片RESET管脚上拉电阻又给焊上去了…，拆掉后功耗骤降到几百uA，仍是不可。。 测验过程中，为了去掉LDO的搅扰，整板选用3.3V供电，可是后边通过测验，LDO的功耗其实也只要5uA不到，这LDO功耗值得赞一个；尽管成果仍是没到达预期，可是看到了期望，成功就在眼前啊。
为此我重复看了技术支撑供给的程序，发现他们的STM32的一切管脚都的设置都有所讲究：(由于公司保密准则，代码中删去掉了关于该读卡芯片的前缀信息等)

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* GPIOA Periph clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
/* GPIOB Periph clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* GPIOC Periph clock enable */
//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//####################################################
//USART1 Port Set
//TXD
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//RXD
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//RST output pushpull mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRST;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(PORT1, &GPIO_InitStructure);
//IRQ input pull-up mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TIRQ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(PORT1, &GPIO_InitStructure);
//MISO input pull-up mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MISO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(PORT2, &GPIO_InitStructure);
//NSS,SCK,MOSI output pushpull mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (NSS|SCK|MOSI);
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(PORT2, &GPIO_InitStructure);
//############################################################################
//TEST Port set
//TESTO input pushpull mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TESTO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(TEST_PORT, &GPIO_InitStructure);
//############################################################################
//TEST Port set
//TESTI output pushpull mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TESTI;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(TEST_PORT, &GPIO_InitStructure);
//############################################################################
//LED Port Set
//LED output pushpull mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStructure);

//############################################################
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_15);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = (GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
首要，想MOSI、SCK、CS、LED、RST这些管脚应该设置为推挽输出，TXD设置为复用输出，而IRQ、RXD、MISO设置浮空输入，什么都没接的管脚全都设置为下拉输入，而TESTI、TESO我一向不解是什么东东，开端就没管，而开端的时分MISO我也没怎样留意，设置成上拉输入(而不是浮空输入)，横竖大部分依照厂家供给的参阅，我并没有照搬，测验作用相同，但功耗确是还有80-90uA，期间我找了良久没找到原因，给技术支撑一看，本来是由于MISO没有设置成浮空输入，我是设置成了上拉输入，上拉电阻一向在耗费大约40uA的电流。。。 好吧，这是自己不行仔细导致的，今后做低功耗的项目管脚装备是个大问题，不能再这么大意了！！！ 我将MISO设置成浮空输入之后，最低功耗仍是有40+，离10uA的最低功耗还有段间隔，到底是为什么呢？最终我发现

，该读卡芯片有个TESTIN/TESTOUT管脚，是用来测验用的，出厂后也就用不上了，我也一向认为这两个脚的确没什么用，就没接；可是我发现厂家供给的样板竟然接了这两个脚，可是厂商也没说这两个脚接或不接会影响功耗啊，抱着试一试的心态，我我把TESTIN/TESTOUT两个管脚接到单片机进步行相应的装备，接下来是见证奇观的时刻了，功耗竟然真的、真的降到10uA了。。。。。。。。。。。 此处省掉n个字
这时分真的很激动，真的很想谩骂啊，坑爹的厂家，为什么不给提示说这两个脚不接单片时机耗费电流呢？(也许是文档里边说到了，可是几百页的文档，仍是全英文的，一堆堆的文字，我再看一遍，的确没有说到这两个管脚会有漏电流。)
项目就这样竣工了，中心最重要的是技术支撑的强力支撑，否则项目不能竣工了，这个项目低功耗STM32方面难度不高，主要是读卡芯片上面的低功耗调试起来问题许多，仍是人家原厂的出马才处理了问题，由于很多原因，不能发布该芯片的材料，包含该芯片怎样进入低功耗也无法揭露，所以抱愧~~。
关于STM32进入低功耗，我简略的总结了一下：
1.管脚设置，这个很要害，仍是跟你电路有联系，外加上拉、下拉电阻牢记不能随意加
2.STM32的systick clock、DMA、TIM什么的，能关就全都关掉，STM32低功耗很简略，要害是外围电路功耗是要害
3.挑选一个低功耗的LDO，这个项目用到的LDO功耗就很不错，静态功耗10uA都不到。
4.确认STM32设置没问题，进入低功耗有好几种状况能够挑选(睡觉、停机、待机)，我仍是引荐挑选STOP形式，这个我觉的比较好是由于能够恣意外部中止都能够唤醒，并且管脚能够保存之前的设置，进入停机形式的代码运用库函数自带的，就一句：

PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);
意思是，在进入停机形式之前，也关掉电压调节器，进一步下降功耗，运用WFI指令(恣意中止唤醒)，可是通过测验，运用WFE(任事情唤醒)指令作用、功耗一模相同。
最终一步是从STOP形式怎样康复了，康复其实也很简略，外部中止来了会进入中止函数，然后STM32就被唤醒，唤醒还要做一些作业，需求敞开外部晶振(当然你也能够挑选运用内部自带振荡器)、敞开你需求的外设等等。

总归，低功耗要害我觉得仍是在于管脚装备，以及你关于外围电路的把握。