慎用STM32L

最近，在做一个低功耗项目，要求休眠唤醒后，最快速度采集3个ADC通道数据，
先前看技术手册，发现STM32L的UA/MHZ运行电流参数非常棒，
结果采用STM32L151，最后功耗很不理想！！！

通过调试发现，主要原因出在STM32L的指令上，例如你只要对一个外设寄存器操作，就要10US以上时间！！！

STM32的低功耗参数确实好看，可是实际他的取外部RAM数据指令太垃圾了。

我用PIC18试验了一下，每ms唤醒一次采样3个通道，然后睡眠，随便写写代码，平均功耗76UA。
用STM32L151实验了一下，同样条件，平均功耗240UA，对库函数代码优化采用寄存器操作，仍然需要142UA。

说道低功耗，还点是TI的MSP430系列的，做了好多量产的表。压力表、水表、燃气表等等。

STM8L的，试过，功耗还行。关键是要自己分析原因，对外设寄存器操作需要10us，肯定是自己的问题。

gx_huang 发表于 2019-7-22 13:07
STM8L的，试过，功耗还行。关键是要自己分析原因，对外设寄存器操作需要10us，肯定是自己的问题。 ...

STM32L151唤醒以后，自动导到4MHZ的MSI时钟，对外设寄存器操作，实际上是个读修改写的过程。发言之前最好自己调查研究一下，否则光凭印象回答问题，既不能解决问题，又不提示作用，不多少是在显摆自己吗？？

gx_huang 发表于 2019-7-22 13:07
STM8L的，试过，功耗还行。关键是要自己分析原因，对外设寄存器操作需要10us，肯定是自己的问题。 ...

确实MSP430做的早，专注于低功耗，一般比较靠谱。现在一般片子的静态低功耗都做得不错，往往和MSP430不相上下。
但是实际的低功耗应用，往往ADC外设很重要，牵涉到运行时的功耗，往往指令集也很重要，MSP430都有通盘考虑。

举个例子,msp430de ADC可以在休眠下工作，stmL151就不可以，而且由于其唤醒以后总是接入MSI，而ADC时钟取自HSI，还要在唤醒以后，重新使能HSI时钟，这都无形中增加了额外的运行时间。

stm32L低功耗账面数据真的不错，可实际大打折扣。

shizaigaole 发表于 2019-7-22 14:47
STM32L151唤醒以后，自动导到4MHZ的MSI时钟，对外设寄存器操作，实际上是个读修改写的过程。发言之前最好 ...

应该是你在显摆呀。
你说操作外设寄存器需要10us以上，这说法肯定有问题了，原来是切换时钟的时间。
没研究过32L，我只对你上面的描述有疑问而已。

shizaigaole 发表于 2019-7-22 14:56
确实MSP430做的早，专注于低功耗，一般比较靠谱。现在一般片子的静态低功耗都做得不错，往往和MSP430不相 ...

以下是特意看了一下资料：
The ADC frequency is independent from the CPU frequency, allowing maximum sampling
rate of 1.14 MSPS even with a low CPU speed. The ADC consumption is low at all
frequencies (~25 μA at 10 kSPS, ~200 μA at 1MSPS). An auto-shutdown function
guarantees that the ADC is powered off except during the active conversion phase.
似乎和你说的不一样。

gx_huang 发表于 2019-7-22 15:08
应该是你在显摆呀。
你说操作外设寄存器需要10us以上，这说法肯定有问题了，原来是切换时钟的时间。
没研 ...

不是切换时钟的问题，即使是4MHZ时钟，10US以上也不应该。本质上是其对外设寄存器修改比较耗时。

gx_huang 发表于 2019-7-22 15:17
以下是特意看了一下资料：
The ADC frequency is independent from the CPU frequency, allowing maximum ...

stm32的ADC所谓的自动断电功能，并非休眠时候转换功能。
而且stm32L的ADC启用自动断电功能，在使用16MHZ HSI时钟的情况下，ADC耗电达到630UA，仍然算是非常大的耗电！

多年前就发现类似问题了，因为低功耗不仅仅是要求待机功耗低，还要求唤醒工作的时间尽可能短，这点430有明确的描述，其它低功耗类单片机大多语焉不详

ayl439 发表于 2019-7-22 16:12
多年前就发现类似问题了，因为低功耗不仅仅是要求待机功耗低，还要求唤醒工作的时间尽可能短，这点430有明 ...

stm32L的唤醒时间也还行，stop模式下8US，不如430，还过得去。

就是没想到其外设寄存操作那么耗时，比如说启动ADC命令，你要修改ADC外设寄存器的ADON位，

SET_BIT(hadc.Instance->CR2, ADC_CR2_SWSTART);       
这条预计实际上是  hadc.Instance->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART；

实际执行包括，读CR2，修改，写回CR2，这个过程4MHZ下，10US以上时间！！！

别的单片机再慢也比这快，没想到其外设寄存器操作那么慢。

shizaigaole 发表于 2019-7-22 16:22
stm32L的唤醒时间也还行，stop模式下8US，不如430，还过得去。

就是没想到其外设寄存操作那么耗时，比如 ...

不可能10us的时间，哪怕是4MHZ的频率，这就几条指令而已，

可以看反汇编，可以设断点验证，
极有可能是唤醒后先进入了中断

shizaigaole 发表于 2019-7-22 16:22
stm32L的唤醒时间也还行，stop模式下8US，不如430，还过得去。

就是没想到其外设寄存操作那么耗时，比如 ...

stm32有专门的置位和复位，不用回读的。

lvyunzeng 发表于 2019-7-22 11:02
说道低功耗，还点是TI的MSP430系列的，做了好多量产的表。压力表、水表、燃气表等等。 ...

那是在很久以前，其他品牌还没推出低功耗产品的时候。

mcu的功耗在你整版功耗的占比是多少?

我比厂家聪明系列

说到低功耗，以前用了多年的凌阳8位MCU，做电子表或计算器，推几十段LCD，电流才3~5uA。

看看SILAB的吧，做手表的蛮多的。

ayb_ice 发表于 2019-7-22 17:01
不可能10us的时间，哪怕是4MHZ的频率，这就几条指令而已，

可以看反汇编，可以设断点验证，

这种东西还用试吗，反汇编我经常看，最多就是读改写而已，如果用位带技术，还要快些

可能是库函数降低了执行效率吧，直接用寄存器可能会快一点。
我最近一直在用L031的，stop模式下电流400nA,实测数据和资料一致。
对于工作速度，我只测过浮点运算，都用2M的主频，12ms的运算量用PIC16L1825算，需要60ms。
其他没比较过，就不太清楚了。