全球超低功耗MCU的关键：灵活的能源管理单元
世强代理的SILICON LABS EFM32小壁虎系列MCU，基于Cortex M0/M3/M4系列ARM内核，是当今全球最低功耗的MCU。EFM32为低功耗而生，其在设计之时，就考虑到用户的不同需要，在满足用户性能的前提下，充分降低系统功耗。在EFM32的低功耗设计中，如果说时钟管理单元CMU是基础，那么能源管理单元EMU则是低功耗实现的关键。
能源管理单元EMU通过控制在不同能源模式下各种外设单元的开启和关闭，达到降低功耗的目的，其总体架构如图1所示：
图1：EMU架构
能源模式
EMU提供5种能源模式，即EM0～EM4，各模式下的可用外设如图2所示：
图2：各能源模式下的可用外设
其中，EM0也称为活动模式，在此模式下，CPU执行指令，各外设均能被开启使用；EM1～EM4又称为低功耗模式，只能部分外设能被开启使用。
EM1也叫睡眠模式，在该模式下，MCU内核时间被关闭，各外设可使用。EM2即深度睡眠模式，通过关闭高频振荡，使用低频外设降低功耗。在EM3模式下，低频外设被关闭，只保留异步外设工作。当MCU进入EM4关闭模式，所有的振荡器和电压调整器都被关闭，只能通过复位或特殊引脚的脉冲沿唤醒MCU。
模式转换
当EFM32复位后，即进入EM0模式，通过软件可转换至其它低功耗模式；在低功耗模式下，可通过唤醒事件进入EM0模式，其模式转换图如图3所示：
图3：模式转换图
功耗
EFM32在各种模式下的功耗如图4所示：
图4：各模式功耗
在EM0和EM1模式下，EFM32每MHz的功耗分别为150μA和45μA，此时可通过降低运行频率来降低功耗；在EM2模式下，EFM32的功耗降至0.9μA，此时片内的低功耗外设，如LETIMER、LEUART等仍在工作；进入EM3模式后，EFM32的功耗进一步降低至0.6μA，此时仍可响应异步外设；在EM4模式下，EFM32的功耗降低至极致，只有20nA，但GPIO仍能响应用户的唤醒需求。
总结
综上所述，EFM32的能源管理模式设计得非常灵活，既考虑到用户有可能需要全速运行提升性能，又考虑到各种不同场合的低功耗应用，在实现功能的前提下，尽量减少MCU全速运行的时间，尽可能多的关闭不需要用的外设，使EFM32无论是执行效率还是功耗，都更胜一筹。作为当今全球功耗最低功耗的MCU，EFM32成为电池供电等对低功耗要求较高场合的不二之选！
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yichun417 Lv7. 资深专家 2020-03-21学习了 -
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通宵虫 Lv7. 资深专家 2018-12-24和ti的msp430比，都是主打功耗的，谁更厉害呢 -
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用户68909777 Lv5. 技术专家 2018-09-21学习了 -
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用户38859172 Lv3. 高级工程师 2018-04-03em0-em4，多种选择方案，厉害了 -
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小小哥布林 Lv7. 资深专家 2018-03-22不错
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SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
|
Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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USB
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Cap Sense
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LCD
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
|
UART
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USART
|
SPI
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I2C
|
I2S
|
EMIF
|
RTC
|
Comparators
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|
EFM32GG290F512-BGA112
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32位MCU
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EFM32 Giant Gecko
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48
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512
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128
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1.98
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3.8
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BGA112
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10x10
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±2%
|
ETM; SW
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AES-128 AES-256
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90
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
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12-bit, 2 ch.
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-
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Cap Sense
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-
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Temp Sensor
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4
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7
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3
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3
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2
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1
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0
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RTC
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2
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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SILICON LABS 32位MCU选型，基于32MHz Frequency,16kB~128kB Flash,8kB或16kB RAM等参数进行选型。
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产品型号
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品类
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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Cap Sense
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
|
USART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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RTC
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Comparators
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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EFM32G200F16-QFN32
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Microcontroller
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32
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16
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8
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24
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12-bit, 4-ch., 1 Msps
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12-bit, 1-ch.
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Cap Sense
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Temp Sensor
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2
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0
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2
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2
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1
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0
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0
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RTC
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2
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1.98
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3.8
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QFN32
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6x6
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±2%
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SW
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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