已发布: 2023年3月20日

由于欧洲ErP指令和最近的能源状况等原因,人们开始关注和着手解决节能问题(如减少待机功耗),并将其作为决定产品价值的一大要素。
当然,人们对于嵌入到产品且耗电较大的单片机也提出了较高的要求,现在应该有很多客户正在通过低功耗模式来解决这一问题。
但您是否也曾为消耗电流的降低未达预期,苦苦思考也不得其解而困扰?

相信在大家正在使用的单片机中,有很多都是通过硬件支持低功耗功能的。RX单片机支持各类低功耗模式,如表1所示,具体取决于用途和规格。

表1 各类低功耗模式和工作状态
低功耗模式 振荡器 外围模块 RAM 节能率 恢复时间
睡眠 可运行 可运行 可运行(保持)
图像
Vertical arrow
图像
Vertical arrow
深度睡眠 可运行 可运行 停止(保持)
所有模块停止 可运行 停止(保持) 停止(保持)
软件待机 停止 停止(保持) 停止(保持)
深度软件待机 停止 停止(不确定) 停止(不确定)
SNOOZE(注1) 可运行 可运行 可运行(保持) 相当于软件待机

注1:在软件待机期间,SNOOZE模式会暂时恢复外围功能的运行。这样,在保持低功耗状态的同时,外围功能可以间歇运行。

例如,在软件待机模式下,除子时钟以外的振荡器和许多外围模块都会停止工作,从而显著降低功耗。另一方面,由于可运行的外围模块有限,因此用于恢复的中断因素受限,恢复速度也比休眠模式要慢。因此,您需要根据系统需求使用不同的低功耗模式。

此外,要实现低功耗,不仅要充分利用硬件功能,还要考虑软件。在进入低功耗模式之前,需要进行设置,例如关闭不需要的外围功能和降低时钟频率,并需要考虑将各端子设置为何种状态才能降低功耗,比如将上拉端子设置为H输出。
应用指南假设了是这些原因导致的消耗电流无法下降,并阐述了需要注意的要点和技巧。

此外,对于表2中的运行确认设备,还提供了一个示例程序,您可以立即确认每个低功耗模式下的电流消耗。将示例程序下载到您Renesas Starter Kit中搭载的单片机上,运行后就能进入低功耗模式,检查电流消耗情况。对于非Renesas Starter Kit基板和非运行确认设备的单片机,也可以参考本应用指南实现低功耗需求。

表2 各设备支持的模式
模式 运行确认设备(○:支持,-:不支持)
RX130系列 RX140系列 RX231系列 RX65N系列
睡眠
深度睡眠
所有模块时钟停止
软件待机
深度软件待机
SNOOZE

此外,如表3所示,为解除低功耗模式,除了可使用外部端子中断来实现之外,还可以使用实时时钟报警中断的方法,因此本例更加实用。

表3 使用的外围功能和用途
外围功能 用途
功耗降低功能 降低功耗
外部端子中断(以下简称IRQ) 进入低功耗模式,解除低功耗模式
实时时钟(以下简称RTC) 在RTC使用时测量电流值(注1),通过报警中断
解除低功耗模式(注2)
I/O端口 SW、LED控制

注1 仅限在基于RTC的软件待机模式下使用。
注2 仅限在基于RTC的深度软件待机模式下使用。

为了在您的RX单片机上轻松实现低功耗模式,应用于客户系统构建工作,强烈推荐您参考本应用指南

参考: