为什么使用了USB STOP功耗降不下去？

发表于 2025-1-2 11:05

本帖最后由 Peixu 于 2025-6-6 17:46 编辑

在基于 APM32F107 微控制器的项目开发过程中，低功耗性能是许多应用场景重点关注的指标之一。然而，不少开发者在完成 USB 初始化操作后，将系统切换至 STOP 模式时，会遇到功耗异常的问题。即便已对所有 IO 引脚和时钟进行了细致的配置处理，系统整体功耗仍明显高于正常 STOP 模式下的预期值，通常高出 1 毫安以上，这一现象严重影响了产品的能耗表现。

如以下现象所示使用APM32F107在初始化了 USB 之后进入STOP的时候，就算配置了所有的io和时钟的处理，功耗还是没办法降下去。比正常的STOP高一点多毫安。
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经查阅 APM32F107 的数据手册可知，USB 外设本身存在 1.75mA 的固有功耗，
这一信息为解决该问题指明了方向 —— 系统进入 STOP 模式时，USB 模块并未实现完全关闭，处于持续耗电状态，进而拉高了整体功耗。
要解决这一问题，需从 USB 模块的关闭机制入手，采取针对性措施确保其在 STOP 模式下不再消耗额外电能。
对于标准的 APM32F107 开发场景，最为关键的解决步骤是在系统进入 STOP 模式前，在程序中加入USB_DeviceReset()函数调用。此函数能够对 USB 设备进行全面复位，切断其与外部设备的数据交互链路，同时关闭内部相关电路，使其进入低功耗状态，从而避免在 STOP 模式下产生不必要的功耗。

如图：查看手册 USB外设是有1.75mA的功耗，说明USB没有完全关闭。
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若使用的是 APM32F107 的 OTG 系列芯片，处理流程会更加复杂。除了调用USB_DeviceReset()函数外，还需对 USB 外设的相关寄存器进行特定配置。

首先，将OTGFSRS[color=rgba(0, 0, 0, 0.85)]寄存器置 1，这一操作可触发 USB 外设的硬件复位流程，使 USB 模块停止当前所有数据传输和处理任务；其次，将OTGFSEN寄存器置 0，关闭 USB 外设的时钟供应，时钟是模块正常工作的时序基础，关闭时钟意味着从根本上切断了 USB 模块的工作能源，使其彻底停止运行，进入低功耗状态。

解决方案：
如参考下图需要在加入 USB_DeviceReset()；
如果是OTG系列，除了上面那个函数，也是要把USB外设复位(OTGFSRST = 1)，同时关闭时钟（OTGFSEN = 0)
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发表于 2025-1-2 16:51

USB接口未完全关闭

发表于 2025-1-2 16:51

外设时钟未关闭

发表于 2025-1-2 19:00

硬件故障，如USB接口损坏或电源管理单元故障

发表于 2025-1-2 23:00

软件或固件中可能存在错误或不当的配置，

发表于 2025-1-3 09:55

时钟没降频？

发表于 2025-1-7 15:46

手册还是很重要的

发表于 2025-1-7 21:04

没用的IO怎么处理的。

发表于 2025-2-4 17:24

即使进入 USB STOP 模式，若外部仍有 USB 设备处于连接状态且未完全停止工作，会持续消耗电量。

发表于 2025-2-4 18:33

USB 控制器芯片或其他相关芯片的引脚可能存在漏电问题。

发表于 2025-2-4 19:41

如果USB被配置为唤醒源，在STOP模式下，USB模块需要保持对外部唤醒信号的检测，这会导致额外的功耗。

发表于 2025-2-5 07:38

USB主机或集线器可能没有正确地发送SUSPEND信号，或者信号被外部干扰所影响。

发表于 2025-2-5 08:02

确认没有硬件错误，比如错误的电源连接或短路。

发表于 2025-2-5 08:39

操作系统的电源管理设置可能没有正确配置。例如，某些系统服务或进程可能被设置为在任何情况下都保持运行，即使进入 USB STOP 模式也不会停止。

发表于 2025-2-5 09:07

PCB设计不合理，存在漏电或短路，导致功耗增加

发表于 2025-2-5 09:40

有的芯片在开启USB功能后，无论是否进入STOP模式，都会有一定的功耗

发表于 2025-2-5 10:43

通过优化代码和配置，减少STOP模式下的电流消耗。例如，可以将除键盘矩阵外的其余所有IO配置成输入上拉模式（针对某些特定的应用场景），以进一步降低功耗。

发表于 2025-2-5 11:18

部分微控制器中，即使进入STOP模式，USB的某些功能可能仍未完全关闭，仍会消耗一定的电流。

发表于 2025-2-5 11:26

谢谢分享经验，学习了。

发表于 2025-2-5 11:49

某些外设（如ADC、DAC等）在进入STOP模式前未正确关闭，导致持续耗电。

[APM32F1] 为什么使用了USB STOP功耗降不下去？

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