本帖最后由 yongruru 于 2019-6-13 16:37 编辑
学习PIC单片机低功耗之前，先简单过一下低功耗的一些基础知识和思想。 功率（瓦特）= U（伏特）I（安培） 能量（焦耳）= U（伏特）I（安培）t（秒） 电量（库伦）= I（安培）t（秒）
功耗可以分为动态（活动）功耗和静态（睡眠）功耗。 平均功耗=（动态功耗x动态时间+静态功耗x静态时间）/（动态时间+静态时间） 由此得出一些结论，降低平均功耗，可以从下面几个方面入手 降低动态（运行）功耗； 降低动态（运行）时间； 降低静态（休眠）功耗； 增加静态（休眠）时间。
简单了解这么多，在最后还有一些我自己的积累的经验分享。下面先进入正式的PIC单片机低功耗学习。 PIC16F184xx有3种省电模式：打盹，空闲，休眠。功耗：打盹>空闲>休眠。 打盹模式 通过减少CPU操作和存储器访问来节能，外设和系统时钟都保持运行。通过DOZEN=1来进入打盹模式，通过DOZE[2:0]寄存器确定N个周期执行一个指令。
空闲模式 空闲模式和打盹不同之处在于，CPU和存储器均关闭。通过IDLEN=1，再执行SLEEP指令进入空闲模式。此处回顾一下第一篇时钟的内容，当执行SLEEP指令，就不再有系统时钟了，CPU停止工作；而打盹模式没有执行SLEEP指令，所以有系统时钟，CPU可以理解为处于低速模式。
休眠模式 CPU和大部分外设被关闭，是最省电的模式。通过IDLEN=0,然后执行SLEEP指令进入休眠模式。
实战 在MCC中找了找，没有找到低功耗相关的配置选项卡，看来只能在程序中操作。在之前IO的程序中进行，时钟LFINTOSC，512分频，RA2S输出。程序如下。现象为LED闪烁两次，保持熄灭，说明进入睡眠模式。SLEEP();指令也可用asm("sleep")；。
接下来测睡眠时的功耗。需要评估板做一些改动，首先割开J100，这是给MCU供电的线路。如图篮筐位置
然后为MCU供电，并将电流表串入电路中。
实际测出，在进入睡眠后功耗为29uA,手册上宣称的可是nA级别的，相差甚远。
首先考虑到IO口上可能产生的电流，有连接的IO有RA0、RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、RB4、RB6、RC2,其中RA2接LED已经配置输出高，不会产生电流；RC2连接按键，是断开的也不会产生电流；RA3是重启，有外部上拉10k电阻，在引脚为低时会产生电流，正常情况下没有，即便有也时nA级别的。这3个引脚连接保留，其他的IO连接全部割断，基本上都是和调试器连接的。如下图篮筐线全部割断。
然后测量电流，令人失望的是，并没有变化。接下来考虑可能哪些外设没有关闭。检查MCC配置发现，看门狗WDT没有开，但是欠压复位BOR是开着的，将BOR关闭，测得电流为24uA,下降了一些，BOR确实有一定影响，但还有一定差距，继续排查。
仔细阅读手册，发现这段描述，在PIC16F18446中包含一个LDO,可以让IO使用最高5.5v高电压，内部使用较低电压工作。LDO肯定会有一定的静态电流的。下一段提到将VREGPM置位可以进入低功耗休眠模式。
寄存器的详细描述
程序加入VREGPM=1;之后再执行SLEEP指令。这次测得电流在1uA以下了，影响确实很大。这个结果已经到达nA级，和手册表宣称的在同一单位级了。
因为我的电流表的量程就到1uA，下面换一种方式来测量。如下面原理图
测量结果为3.8mV，检测电阻R1为10kΩ，I=U/R，所以电流为380nA。
在电气特性里，有看到了下面这段，对我们的测试形成了印证，VREGPM=1时进入睡眠典型功耗为0.4uA，上面实测为0.38uA；VREGPM=0时，即内部LDO打开，典型值18ua,上面实测为24uA，略高一些，但在一个数量级，并且温度和VDD电压也会有一定影响，暂不深究了。至此做低功耗应用时，最基础的最小功耗已经得到，后面再根据需求添加自己的功能和逻辑。
已经有一些篇幅了，并且后面还有一定内容，包括空闲和打嗝的实例，最后一些我的经验分享。我考虑在论坛上发帖篇幅还是不要太长，坛友阅读和我撰写的压力都大一些。所以本周先到这里，PIC低功耗的下半部分下周见。O(∩_∩)O
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
