【经验】Silicon Labs多协议无线SoC EFR32 EM4模式配置及应用
SILICON LABS EFR32无线SoC包含多协议EFR32MG系列、蓝牙系列EFR32BG 和私有协议系列EFR32FG,内核均为Silicon Labs的cortex M4,外设等也基本沿用EFM32单片机。EFR32的低功耗模式共分为5种,分别是EM0~EM4,其中EM4又分为EM4H和EM4S。本文将实现可被引脚唤醒的EM4休眠状态。
首先看下各个睡眠模式:
EM0:全速运行模式;
EM1:外设活动、CPU睡眠模式;
EM2: 深度睡眠1,但是sleep timer仍然可以运行,可以理解为所有用到高速时钟的外设都停止了;
EM3:深度睡眠模式2,此时,HFXO HFRCO LFXO LFRCO均停止工作,所有相关的外设停止;
EM4H:深度睡眠模式3,此时还可以有一个utral low power LFRCO作为定时器工作。
EM4S:关断模式模式,电流消耗低至40nA。所有跟时钟相关的都停止了。但是仍然可以使用部分GPIO唤醒。
EM4是功耗最低的休眠模式,一旦唤醒将执行复位操作。但是在EM4H状态下,还能够在RTCC中保存128字节的ram,在Zigbee协议栈中,就应用了这一特性,将Zigbee的几个关键的参数保存起来,用于复位后再唤醒的网络恢复。但是EM4S状态是关断状态,通过引脚唤醒后将直接执行复位,而无法保存任何的ram信息。
虽然EM4状态会使MCU复位,但是GPIO的状态仍然是可以选择的性的保持、栓锁或复位的。分别来说:
1、GPIO状态保持,指的是进入EM4后,GPIO引脚状态不变,直到EM4唤醒后恢复到初始状态。
2、GPIO状态栓所,指的是进入EM4后,引脚状态不变,EM4唤醒后,引脚状态仍然保持,直到MCU主动去解除锁定。
3、GPIO状态复位,指一旦进入EM4,GPIO引脚就自动复位。这时候要注意那些通过GPIO引脚来唤醒的操作,有可能会被立即唤醒。
接下来实现一个关断模式,EM4S,的操作方法,首先需要包含em_emu.c和em_emu.h文件。做一下初始化,以QFN48封装的芯片为例,共有六个引脚可用于唤醒EM4状态,分别是:
PF2
PF7
PD14
PA3
PB13
PC10
本例以PF7低电平沿唤醒,查询数据手册的pin Definitions中的Alternate function overview部分,可知,PF7是中断源1,即EM4WU1.
需要初始化为上拉输入:
GPIO_PinModeSet(gpioPortF,7,gpioModeInputPullFilter,1);
然后配置EM4中断唤醒:
参数1表示EM4WU1,详情可以参考EFR32的Reference Manuel,参数2选择低电平触发。
GPIO_EM4EnablePinWakeup((1<<17), 0<<17);
对EM4的状态进行初始化:
EMU_EM4Init_TypeDef em4Init=EMU_EM4INIT_DEFAULT;
默认的初始化结构体为:
{
false, /* Retain LFXO configuration upon EM4 entry */
false, /* Retain LFRCO configuration upon EM4 entry */
false, /* Retain ULFRCO configuration upon EM4 entry */
emuEM4Shutoff, /* Use EM4 shutoff state */
emuPinRetentionDisable, /* Do not retain pins in EM4 */
}
我们需要拷贝过来,或者在后面修改一下,emuPinRetentionDisable应当修改为emuPinRetentionEm4Exit,防止出现一旦进入EM4则引脚状态复位导致唤醒。然后进行初始化生效:
EMU_EM4Init(&em4Init);
一切配置妥当后,如需进入EM4关断模式,调用函数:
EMU_EnterEM4();即可进入EM4S。
需要注意的是,进入EM4的设备是无法直接烧录程序的。如需重新烧录,可以断电重启进入非EM4状态。如果还是不行,就需要对芯片进行UNLOCK DEBUG ACCESS了。
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