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SMT32L/8L|EFM32|430多个MCU低功耗比较
大家都来讨论一下现状主流的低功耗MCU方案中,你所使用过的有那些型号,其中他们的性能、功耗、成本、技术、可靠性等等请发表一下各的意见和心得。[SIZE=9pt]比如大家常用到的有STM8L、STM32L、EFM32、MSP430、MAXQ、S08QG等等。如果你有看到有那些有值得参考的意见也可以上转发过来给大家参考参考。[/SIZE]
[ 此贴最后由DC在2014-2-9 12:07:55编辑过 ]
[COLOR=#0000ff]欢迎发贴分享设计心得、开源DIY...[/COLOR]
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    [P]下面是转载ST社区的“zykzyk”网友所发表一经编<<STM8L和MSP430的低功耗对比>>,供大家参考啦。
    经过实际产品的对比,STM8L的低功耗完胜MSP430。在此记录。欢迎有不同意见发表。
    我的测试环境如下:
    1、外部晶振分频得1M
    2、一个16位定时器
    3、一个按键中断
    4、一个串口 波特率:115200
    5、一个LED灯
    6、电源3.3V
    7、主程序运行:按键中断从串口打印“STM8L PK MSP430”,定时器500MS中断将LED取反。
    以上硬件条件分别在STM8L和MSP430上全速进行。实测电流进行比较而得结果,有兴趣的朋友可以试试看看。
    讨论说明:
    低功耗一直是各大MCU厂商争夺的焦点。最近,网上非常流行一个视频(意法半导体STM8L低能耗系列MCU技术演示),视频中ST的工程师分别用两个土豆,RFID线圈,一杯热水对STM8L MCU进行供电并使得系统正常运行。这不禁让我对STM8的运行功耗产生了兴趣,到底多低的电量STM8L就能工作呢?MCU内部哪个模块功耗最高?如何才能尽可能的降低STM8L的功耗?[/P][P]首先让我们来看看厂商DS中提供的数据:
    1. 工作电压1.8V到3.6V
    2. 5个低功耗模式:
    wait模式
    Low power run模式 (约消耗5.1uA)
    Low power wait模式(约消耗3uA)
    Active-halt with full RTC模式(约消耗1.3uA)
    Halt模式(约消耗350nA)
    当然,这只是厂商提供的理想功耗,在实际使用过程中,不同的应用场合不同的外设甚至于不同的PCB 设计和不同的软件编写都会对系统的功耗产生重大的影响。在下面的评测中,我们就以最基本的STM8 discovery开发板为平台进行STM8 RUN模式下功耗实测。当然由于测试仪器的精度以及测试方法的影响,[/P][P]首先让我们来看看 STM8-DISCOVERY 工作电压到底多低?
    测试电路很简单,一个外置稳压电源,一个万用表串联用来测当前电流,一个万用表并联用来测试当前电压。
    在电源电压为1.8056V时系统不工作,STM8板上液晶不亮。[/P][P]在电源电压为1.8135V时系统工作,片内程序执行,IDD测试当前电流为1.12mA ,按照STM8L用户手册(CD00278045文档)的介绍,我们把电流表串入JP1的2,3号引脚。此时电流表中显示为1.08mA。基本与IDD测量一致。通过此次测量,可以认为STM8的工作电压介于1.80V到1.81V之间,基本满足数据手册上所述的1.8V供电电压。[/P][P]STM8的DS中有提到:Consumption: 195 μA/MHz,这是什么意思呢?难道系统的时钟频率还和功耗有关系?[/P][P]根据用户手册的图17可以看到,STM8 MCU所用的时钟信号主要来自于4个地方HSE(外部高速晶振)、HIS(内部16M RC振荡器)、LSE(外部低速晶振)以及LSI(内部38KHz低速振荡器)。这四个时钟通过选择器进行选择,并通过系统的分频器进行(1,2,4,8,16,32,64,128)分频。由于板子上没有外接高速晶振,所以只能使用芯片内部提供的16MHZ RC振荡器进行测试。为了更好的展现测试效果,我们对每种分频分别进行了测试。STM8的最高频率为16MHz,最低频率为16/128=125KHZ。下面各图分别为在各种分频系数下用板载IDD所测得得RUN模式下的消耗电流。(测试程序关闭了除ADC模块和液晶显示屏模块外的所有模块,并且电源为3.3V)。分频分别为:1、2、4、8、16、32、64、128。
    通过测试,我们可以知道,在同一电压下,不同的工作频率器件所消耗的电流是不一样的,总体来看呈下降趋势。当这个下降却不是完全线性的,当系统分频因子从1变为2时效果比较明显,从8变为16和32时,系统消耗电流只有微小的改变,如果系统的分频因子从64变为128基本上可以说没有变化。如果还能够有256分频的话,按照前面的规律估计所消耗的电流变化也不会很大。难道这就是STM8L的极限了?当然不是,前面我们说过,STM8 MCU有4个时钟源,除去外部高速时钟板子上没有焊接外,其余三个我们都可以使用。上面我们测试的结果就是用内部16Mhz的RC时钟源作为主时钟得出的,为了使得STM8工作在更低的频率之下,我们可以选择内部38k低速时钟(即LSI)作为主时钟。以LSI为主时钟,并且分频因子为1时系统消耗电流各不相同。[/P]
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      [LINE-HEIGHT=21px][BGCOLOR=rgb][SIZE=14px]同样功耗、功能下STM8L的价格是否比[/SIZE][/BGCOLOR][/LINE-HEIGHT][LINE-HEIGHT=18px][BGCOLOR=rgb]STM32L、EFM32、MSP430、MAXQ、S08QG等等都低呢?[/BGCOLOR][/LINE-HEIGHT]
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      据之前了解STM8L105这类型的芯片K级批量价格好似在3.x~4.x之间。不同供货渠道价格相差较多大,由于现在多供应商价格做的都是白菜价,利润率极低。目前STM8L的资源配置如果跟MSP430相比,相对较少。跟MSP430整个系列来说应该还没有形成压力。但跟功能类似的芯片,STM8L的低功耗产品在价格上还是比较有优势的。最近这两三年之前很多430的前用户都转移在STM8L上使用。
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