GD32F10x系列在不同工作模式下的功耗情况及其特定的功耗优化功能或模式

只看该作者 · 2024-5-21 14:58

GD32F10x系列单片机提供了多种低功耗模式，满足不同应用场景的功耗要求。
这些模式和优化功能可以帮助开发人员在设计低功耗系统时进行选择和配置。

GD32F10x系列在不同工作模式下的功耗情况及其特定的功耗优化功能或模式、

运行模式（Run Mode）

在正常运行模式下，MCU以全速运行，其功耗主要取决于工作频率和外设的使用情况。通常情况下，运行频率越高，功耗也越高。通过降低系统时钟频率，可以在一定程度上降低功耗。

只看该作者 · 2024-5-21 14:58

睡眠模式（Sleep Mode）
睡眠模式通过关闭部分系统时钟来降低功耗，但内核时钟依然保持开启状态，以便在需要时迅速恢复到运行模式。

功耗特点：
CPU停止运行，但外设时钟保持活动。
快速响应时间，适合短时间的低功耗需求。

只看该作者 · 2024-5-21 14:58

深度睡眠模式（Deep-Sleep Mode）
深度睡眠模式通过进一步减少系统时钟和电源的消耗，提供更低的功耗状态。

功耗特点：
关闭大部分外设的时钟，仅保留一些关键外设（如RTC）。
RAM和寄存器内容保持。
恢复时间较短，但比睡眠模式稍长。

只看该作者 · 2024-5-21 14:59

待机模式（Standby Mode）
待机模式是功耗最低的模式，适用于长时间的低功耗需求。

功耗特点：
关闭所有时钟和电源，只保留必要的唤醒源（如外部中断、RTC）。
RAM和寄存器内容不保留（部分型号可能提供保持RAM内容的选项）。
恢复时间较长，需要重新初始化系统。

只看该作者 · 2024-5-21 14:59

停止模式（Stop Mode）
停止模式提供较低的功耗，同时保留更多的系统状态。

功耗特点：
停止HSE、HSI、PLL和HCLK等时钟，仅保留部分低速时钟（如LSE或LSI）。
保留RAM和寄存器内容。
响应时间介于深度睡眠和待机模式之间。

只看该作者 · 2024-5-21 14:59

低功耗优化功能
GD32F10x系列还提供了多个优化功能，以进一步降低功耗：

动态电压调节（Dynamic Voltage Scaling, DVS）：

通过调节内核电压来降低功耗，在低性能需求时降低电压和频率。
时钟门控（Clock Gating）：

对未使用的外设时钟进行关闭，以减少动态功耗。
电源控制寄存器（Power Control Registers）：

通过配置这些寄存器，可以选择不同的低功耗模式，并配置进入和退出低功耗模式的条件。
外设节能模式：

部分外设提供低功耗运行模式，如低功耗定时器、低功耗UART等。

只看该作者 · 2024-5-21 14:59

实际功耗数据
不同型号和配置下的功耗数据可能有所不同，以下是一些典型的功耗数据（以GD32F103为例）：

运行模式: 数十毫安至几百毫安（取决于工作频率和外设使用情况）。
睡眠模式: 几毫安。
深度睡眠模式: 几百微安。
停止模式: 几十微安。
待机模式: 几微安。

只看该作者 · 2024-5-21 14:59

结论
GD32F10x系列提供了多种低功耗模式和优化功能，可以根据应用需求选择合适的功耗模式。通过合理配置工作模式和使用低功耗功能，可以显著降低系统功耗，延长电池寿命或减少能源消耗。