【经验】如何在低功耗STOP1模式下保持LCD显示及RTC唤醒刷新——以MCU KF32L/LS为例
KF32L/LS提供多种模式供用户在不同工作场景下使用。包含两种运行模式、 两种休眠模式及三种低功耗模式。
本应用笔记将以 KF32L530 为例介绍如果低功耗模式下的运行及唤醒流程。以 及如何在 STOP1 模式下使用 RTC 及 LCD。
本应用笔记使用的 KF32 IDE 与 KF32Lxxx 外设固件库及代码例程可以从 ChipON 官方网站下载。
1、 KF32L/LS 系列的主要特性
KF32L/LS 系列提供多种工作模式,内置两个电压调节器:主电压调制器 MR 和低功耗电压调制器 LPR,在不同模式下,可根据不同的需求开启或关闭调节器。 内置灵活的电压结构,可以灵活的配置关闭不需要的外设电压以达到省电的目的。
微控制器的功耗主要为动态功耗和休眠静态功耗,KF32L/LS 系列提供的低至 60uA/MHz 的运行动态功耗及低至 0.2uA 的 shutdown 模式。
KF32L/LS 系列提供一个带有侵入检测功能的备份区,此备份区可以用于保存 数据。寄存器组在 VDD 电源被切断时,仍然可以通过 VBAT 维持供电。备份域内 寄存器只会在初始上电复位时被复位,不会因为 VDD 掉电上电而复位。
2、 工作模式与电压域的关系
KF32L/LS 内置两个电压调节器,主电压调制器 MR 和低功耗电压调制器 LPR, 提供的电流大小也不一致,根据不同功耗模式规格将 1.2V 域分为如下 5 类:Vcore、 Vflash、Vsram、Vlpsram 及 Vpheri。外设域包含的具体内容请参考用户手册中 VREG 电源域分类章节。
3 、RTC 运行在 STOP1 模式下
RTC 为了降低功耗,使用了内部低速时钟源、外部低速时钟源及外部低速时钟源的 128 分频中的一种作为 RTC 的时钟源。RTC 运行在 STOP1 模式下需要开启节拍中断, 使用节拍中断在 STOP1 低功耗模式下唤醒。
KF32Lxxx 外设固件库中的 kf32l_basic_rtc.c 中定义了 RTC 初始化的配置函数。在 例程代码 KF32L530_LP_LCD_RTC_STOP1 中,RTC_Init()为 RTC 的初始化代码,此初 始化代码中包含两部分。一部分为 RTC 的基础配置,另一部分为节拍中断的配置。
注:上述配置将 RTC 的节拍中断定为 500ms,即每 500ms 产生一次中断,因为没有开启 RTC 的节 拍中断,当产生中断时,不会进入中断服务函数,若需要进入中断服务函数,需要在清除节拍中 断标志位后将节拍中断标志开启。(进入中断服务函数需要时间,此时间会增加运行功耗)
4、 LCD 运行在 STOP1 模式下
KF32Lxxx 外设固件库中的 kf32l_basic_lcd.c 中定义了 RTC 初始化的配置函数。在 例程代码 KF32L530_LP_LCD_RTC_STOP1 中,LCDdisplay_Init()为 LCD 的初始化代码。
注:配置低功耗下 LCD 保持运行,需要在 LCD 使能前将 PM_CTL2 寄存器的 bit2 和 bit6 置 1。
5 低功耗模式下 IO 的配置
例程代码 KF32L530_LP_LCD_RTC_STOP1 中,低功耗 IO 的例程配置代码如下:
LCD 的引脚为模拟引脚,进入休眠前应将 GPIOx_PMOD 端口方向控制寄存器对应 引脚配置为模拟模式。此处使用寄存器直接操作,提高代码效率,减少运行时间。
注:1.PC5、PC6 为编程口,需要将这两个引脚配置为数字输出模式。这两个引脚在 配置低功耗模式时,如果外界上拉或者外部信号为高电平,会增加上电时判断是否为编 程信号的时间,会增加功耗。
2.PB3 为上电启动的引脚选择,默认为上拉配置,需要在进入低功耗需要将此 引脚上拉功能关闭。
3.开发板上的 EXCON1 接口,为了满足多种外设,在 LCD 信号线上串联了
560R 电阻,会导致 LCD 存在“鬼影”,需要将电阻改为小电阻或短接直连。
6 、KF32 系列微控制器上电过程解析
上电的启动顺序:
(其中代码包含 RAM 初始化+用户代码。) 正常的低功耗启动顺序:
优化后的低功耗启动顺序:
(其中代码为用户代码,不包含 RAM 再初始化)
优化后低功耗启动与正常模式下有以下三个区别:
1.进入低功耗模式前将启动模式改通过 SYS_MEMCTL 寄存器的 MEMM<1:0>修改为从 Flash 启动,将减少 4.68ms 左右的启动时间;
2.P12 及 P18 上电电流脉冲较大,如果频繁进入低功耗再唤醒,会导致 P12、P18 重复上 电,功耗会增加很多。可以选择保持 P12,通过保持 DRAM 不掉电 P12 将不会被关闭。 若低功耗下唤醒的时间较短,可保持 P12 不掉电,即保持 DRAM 不关闭,若低功耗下 唤醒的时间较长,可以关闭 DRAM 节省此部分的功耗。
3.RAM 在第一次上电的时候进行初始化,再次上电的时候可以不进行 RAM 初始化。 RAM 初始化会将全局变量全部初始化。全局变量越多,初始化的时间就越长。初始化 RAM 的代码在工程的 config 文件夹的 startup.c 中,函数名为:void startup();启动流 程的修改在 config 文件夹的 vector.c 中,将第七行的 startup 修改为 main,将在上电的时 候从 main 函数启动。
7、 备份区的操作
此应用笔记中使用的 RTC、LCD、电源 PM 操作,都属于备份区的操作。
备份区有 32 个 32 位的数据寄存器,例程代码中使用了 BKP_DATA0 数据寄存器, 首次上电进入低功耗前将写入 0x55,读出非 0x55 将代表非首次上电。
对备份区的操作请查看数据手册中的备份区章节中的寄存器组的读写小节。
8、 软件流程图
例程代码 KF32L530_LP_LCD_RTC_STOP1 的软件流程图如下。
本应用笔记使用的 KF32 IDE 与 KF32Lxxx 外设固件库及代码例程可以从 ChipON 官方网站下载。
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型号- KF8A,KF32A151MQV,KF32A151MQT,KF8A100DTD,KF32A151KQT,KF32A151MQS,KF8A100ENP,KF8A200,KF8A100FTN,KF32A146KQT,KF32A146KQS,KF8A100ENG,KF32A146IQT,KF8A100ESD,KF32A146IQS,KF8A200GQS,KF32A150MQV,KF32A150MQS,KF32A150MQT,KF8A100CSD,KF32A250,KF8A100EOG,KF32A140INP,KF8A100EON,KF32A,KF32A153MQV,KF32A140KQT,KF8A 系列,KF8A100FNP,KF32A140,KF32A 系列,KF32A141,KF8A100,KF8A100ETN,KF8A100FNG,KF32A141INP,KF32A140IQS,KF32A140IQT,KF32A146,KF32A140KQS,KF32A156MQW,KF8A100DSD,KF32A152MQV,KF32A156MQT,KF32A156MQV,KF8A100GQP,KF32A151,KF32A152,KF32A150,KF32A250MQV,KF8A100GQT,KF32A156,KF32A153,KF32A141IQS,KF32A141IQT
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产品型号
|
品类
|
系列
|
封装
|
GPIO
|
Flashx16Bits
|
RAMbyte
|
flash自写
|
100万次EE Byte
|
内部HFOSC
|
外部HF/LF OSC
|
8位定时器
|
16位定时器
|
PWM
|
ECCP
|
ADC
|
DAC
|
内部参考
|
运放
|
比较器
|
触摸
|
SPI
|
12C
|
UART
|
LED
|
LCD
|
CAN
|
MUL/DIV
|
工作电压(V)
|
温度范围(℃)
|
KF8A100CSD
|
8位MCU
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KF8A系列
|
SOIC-14
|
12
|
2K
|
1040
|
Y
|
D128
|
16M(±1%)
|
16M/32.768K
|
1
|
3
|
2X8
|
1全桥
|
8X12
|
N
|
1.7V
|
N
|
2
|
N
|
N
|
N
|
N
|
N
|
N
|
N
|
N
|
2.1~5.5
|
-40~125
|
选型表 - 芯旺 立即选型
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产品型号
|
品类
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系列
|
封装
|
FLASH(KB)
|
RAM(KB)
|
频率(Hz)
|
16位定时器
|
32位定时器
|
ECCP
|
QEI
|
EXIC
|
SPI
|
I2C
|
USART
|
CAN
|
USB
|
12位ADC
|
12位DAC
|
运放
|
比较器
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TOUCH
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LCD
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RTC
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CRC
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AES128
|
工作电压(V)
|
KF32A141IQT
|
32位MCU
|
KF32A系列
|
LQFP64
|
128 KB
|
32
|
48 M
|
13
|
N
|
1×8ch
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1
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N
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2
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3
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4
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2
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N
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3(31)
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2
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2
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4
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16
|
N
|
Y
|
Y
|
Y
|
2.0~3.6V
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选型表 - 芯旺 立即选型
芯旺(chipon)KungFu内核架构32位MCU选型指南
描述- ChipON为工业、AIoT、白电等应用市场提供高品质的8位通用MCU和32位通用MCU,它们具备优异的功耗性能、抗干扰性能。8位通用MCU基于KungFu8内核架构,分别为KF8F系列工业级通用MCU,KF8L低功耗通用MCU,KF8TS触摸按键型通用MCU,32位通用MCU基于 KungFu32内核架构,分为KF32F工业级通用MCU,KF32LS单电源型通用MCU,KF32L低功耗型通用MCU,ChipON通过全面的高可靠性设计技术保障其成为通用多元化市场独具性能特色的MCU。
型号- KF32L5500MQV,KF32A151MQV,KF32LS100MQT,KF32LS100KQV,KF32A151MQT,KF32A151KQV,KF32A151KQT,KF32F330,KF32F130,KF32L5201IQT,KF32A146KQT,KF32A146KQS,KF32LS201IQ5,KF32LS200MQV,KF32A146IQS,KF32A150MQV,KF32L5100MQV,KF32A150MQS,KF32A150MQT,KF32LS100GQS,KF32LS100KQT,KF32A250,KF32LS100IQV,KF32LS200,KF32LS201,KF32LS100IQT,KF32A140INP,KF32F350MQT,KF32F350KQV,KF32F350KQT,KF32LS201MQTA,KF32F330KQTA,KF32A,KF32L530KQT,KF32A153MQV,KF32F,KF32A140KQT,KF32L530MQV,KF32L530MQT,KF32L530KQV,KF32L5100GQT,KF32A140,KF32F330GQ5,KF32A141,KF32F350,KF32L530,KF32LS100IQ5,KF32A141INP,KF32A140IQS,KF32A140IQT,KF32A146,KF32A140KQS,KF32F350MQV,KF32F130INP,KF32LS200KQV,KF32LS500KQV,KF32LS200KQT,KF32LS500KQT,KF32LS200IQT,KF32LS200IQS,KF32LS500IQT,KF32LS200GQS,KF32LS500GQT,KF32A156MQT,KF32LS,KF32A152MQV,KF32A151MQ5,KF32A156MQV,KF32F130GNP,KF32A151KQ5,KF32LS500,KF32A250MQT,KF32A250KQT,KF32A151,KF32LS100,KF32F330IQS,KF32A152,KF32A150,KF32A250MQV,KF32LS201GQT,KF32A156,KF32F330IQV,KF32F330KQT,KF32A153,KF32F330IQT,KF32LS201IQV,KF32A141IQS,KF32L5500MQT,KF32A141IQT,KF32F330MQV,KF32LS201MQT,KF32F330KQV,KF32F330MQT
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原厂动态 发布时间 : 2022-12-28
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型号- K8F31XX,KF8A,KF8F,KF32系列,KF8L,KF8A100DTD,KF8LXXZXXXX,KF8A100ENP,KF32F330,KF8L系列,KF8A200,KF32F130,KF8A100FTN,KF8F系列,KF8A100ENG,KF32A系列,KF8A100ESD,K8F41XX,KF8L 系列,KF8A200GQS,KF8F4132OG,KF8A100CSD,KF32A250,K8F1XXX,KF32LS200,KF32LS201,KF8A100EOG,KF8,KF8TS,KF8A100EON,KF8 系列,KF8A100XXX,KF8F2XXX,K8F51XX,KF32A,KF8TS系列,KF32F,KF8A100FNP,KF32L系列,KF8TSXXXXXX,KF32L,KF32F系列,KF32A140,KF32A141,KF32F350,KF8A100,KF8L22Z20QS,KF32L530,KF8A100FNG,KF8A100ETN,KF32,KF32LS系列,KF32A146,KF8A系列,KF8A100DSD,KF8FXXXXXX,KF32LS,KF32LS500,KF8TS 系列,KF8A100GQP,KF32LS100,KF32A151,KF32X15 XXX,KF32A152,KF8A100GQT,KF32A150,KF32A156,KF32A153,KF8A100E0N,KF8TS2714SG,KF32A158
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描述- ChipON为工业、AIoT、白电等应用市场提供高品质的8位通用MCU和32位通用MCU,它们具备优异的功耗性能、抗干扰性能。8位通用MCU基于KungFu8内核架构,分别为KF8F系列工业级通用MCU,KF8L低功耗通用MCU,KF8TS触摸按键型通用MCU,32位通用MCU基于 KungFu32内核架构,分为KF32F工业级通用MCU,KF32LS单电源型通用MCU,KF32L低功耗型通用MCU,ChipON通过全面的高可靠性设计技术保障其成为通用多元化市场独具性能特色的MCU。
型号- KF8TS2716OM,KF8F3122NG,KF8F312-TS20,KF8F4120SD,KF8F2020MB,KF8F513X,KF8F212-S20,KF8F2320,KF8L10Z08OG,KF8F41XX,KF8F312M4-S8,KF8L121Z08OM,KF8TS3510SE,KF8L20Z08,KF8F4156UN,KF8A100FTN,KF8F3122OG,KF8TS2514SG,KF8F210-S8,KF8F4132SE,KF8TS2414OG,KF8L52Z64,KF8A100ESD,KF8TS2310SE,KF8S1101-Q44,KF8F4132SG,KF8F334-Q44,KF8F3112SE,KF8F3112SG,KF8S310,KF8S1011-S28,KF8TS2716QP,KF8F3112OG,KF8F312M4,KF8F312-S8,KF8F5134,KF8F42XX,KF8F5132,KF8F5133,KF8F1020SAR,KF8F4155QP,KF8F4156SN,KF8FXXXX,KF8F5132OG,KF8TS2314,KF8TS2308SD,KF8F4110SD,KF8F2XXX,KF8F5134QS,KF8TS3514NG,KF8F4158,KF8TS2310,KF8F4155,KF8F31XX,KF8F4156,KF8L121Z08,KF8L15Z20QP,KF8TS2516TN,KF8S1022-S14,KF8TS3514,KF8TS2308,KF8F333-S28,KF8TS3510,KF8F3156QP,KF8TS2302,KF8TS2716SN,KF8F1030,KF8F4122SG,KF8A100DTD,KF8F4122SE,KF8F4156QP,KF8TS2516SN,KF8F310-S20,KF8F3122SE,KF8F3122SG,KF8TS2414,KF8TS3508,KF8TS2410,KF8TS3508SD,KF8F1020,KF8F4132OG,KF8A100CSD,KF8S1025-S16,KF8TS2514NG,KF8F333-SS28,KF8F3110SB,KF8TS2410SE,KF8F3110SD,KF8TS2716UN,KF8S1100B-QN24,KF8TS2402,KF8TS2408,KF8S1100-S28,KF8S310-S16,KF8TS2302SB,KF8S1010-S20,KF8TS2408SD,KF8S1006-P16,KF8F4133ON,KF8F333-TS28,KF8A100ETN,KF8TS2514,KF8F4232OG,KF8TS2516,KF8F310-S16,KF8F210-S20,KF8A100DSD,KF8F1000,KF8TS2510,KF8F4112SG,KF8F4112SE,KF8S1100,KF8S1101,KF8F312M4-SS20,KF8F3132OG,KF8TS2508,KF8TS2714SG,KF8F3156UN,KF8F3132,KF8F4122OG,KF8F3130,KF8F212-SS20-5,KF8TS3514SG,KF8L22Z20,KF8S1010,KF8S1011,KF8F1000SD,KF8F2320SD,KF8FXXX,KF8F3120SD,KF8TS2510SE,KF8S1024-S16,KF8F210-S16,KF8L20Z08TN,KF8F210-S14,KF8F1000SB,KF8F2320SB,KF8F4158QP,KF8F212-S14-5,KF8F3122,KF8F4122NG,KF8F3120,KF8TS,KF8S1006,KF8F3156SN,KF8L52Z64QV,KF8F3112,KF8F2020,KF8F3110,KF8F2020SD,KF8F212-S8-5,KF8F2020SB,KF8L22Z20QT,KF8L12Z08SE01,KF8L15Z20,KF8L22Z20QP,KF8TS2402SB,KF8F310,KF8F312,KF8F3110TD,KF8L22Z20QS,KF8TS2714,KF8TS2716,KF8F212-SS20,KF8TS2710,KF8L10Z08,KF8F312M4-S14,KF8S1100A-QN24,KF8F4112OG,KF8F207,KF8L23Z20,KF8F213-S16,KF8TSXXXX,KF8S1022,KF8TS2508SD,KF8S1023,KF8S1024,KF8TS2708,KF8F3132SG,KF8F3132SE,KF8S1025,KF8L52,KF8F211-S8,KF8F4130TD,KF8A,KF8F312M4-S20,KF8L,KF8F211-S14,KF8A100ENP,KF8F210,KF8A200,KF8S,KF8F211,KF8F212,KF8F213-S20,KF8F333,KF8F3130TD,KF8F213,KF8F334,KF8L22Z20SN,KF8A100ENG,KF8TS2708SD,KF8F4130SD,KF8L12Z08,KF8A200GQS,KF8F4133,KF8F4132,KF8F4130,KF8TS2414SG,KF8F213-SS20,KF8TS2314OG,KF8A100EOG,KF8A100EON,KF8F312-S20,KF8L23,KF8F212-S20-5,KF8F312-S14,KF8F3156,KF8L1X,KF8F4122,KF8L15Z20OG,KF8F4120,KF8F4230SD,KF8L15Z20NM,KF8A100FNP,KF8A100,KF8A100FNG,KF8F312-SS20,KF8F1XXX,KF8L20,KF8L22,KF8L15,KF8F212-S8,KF8F4232,KF8F4155UN,KF8F4112,KF8F4230,KF8F4110,KF8S1023-S14,KF8F213-TS20,KF8A100GQP,KF8F5133TN,KF8F3130SD,KF8A100GQT,KF8TS2710SE,KF8F212-S14,KF8L23Z20QR,KF8F207SB,KF8L23Z20QT,KF8L23Z20QS
【应用】芯旺微车规级MCU KF32A146KQS助力智能车载座椅设计,集成丰富的外设资源,主频达72MHz
笔者在服务客户设计一款智能座椅时,推荐了国产芯旺微车规级MCU KF32A146KQS作为主控,是一款32位车规级MCU产品,采用全自主IP KungFu32内核,定位于小封装小资源,集成了多种接口资源,还支持增强型EPWM模块,实现无刷电机的FOC算法控制。
应用方案 发布时间 : 2022-12-06
【产品】芯旺于WNEVC 2022探讨国产车规芯片发展创新,同期新推32位车规级MCU KF32A136
芯旺的丁总表示,以需求思维和效率思维牵引企业高速发展,进阶汽车芯片价值链高端市场,是芯旺微电子未来发展中非常重要的一项战略部署,目前市场上与32位车规级MCU KF32A158“旗鼓相当”的产品比较稀缺。
新产品 发布时间 : 2022-08-31
【产品】最高主频120Mhz的车规级32位MCU KF32A156,可用于车身车载模块控制
芯旺推出新品32位MCU KF32A156,主要应用于车身车载模块控制,拥有512KB Flash、64KB RAM,支持2路CANFD,同时工作范围达到了Grade 1(-40~125℃)车规等级。
产品 发布时间 : 2022-08-08
芯旺凭借KungFu内核车规级32位MCU KF32A146荣获金辑奖2022中国汽车新供应链百强
2022年10月26日,第三届金辑奖颁奖典礼在中国上海如期举行,芯旺凭借KungFu内核车规级32位MCU KF32A146的技术创新性,荣获金辑奖2022中国汽车新供应链百强,成为中国汽车供应链体系中强有力的一部分,为汽车产业新价值链体系重塑注入新活力。
原厂动态 发布时间 : 2022-11-02
【产品】芯旺新推出KungFu 32内核汽车级MCU KF32A146,拓宽车载电机类应用场景
为丰富车载电机类应用市场,芯旺微电子推出KungFu 32内核汽车级MCU KF32A146系列产品,是为汽车末端节点控制器量身定制的32位车规级MCU产品,采用全自主IP KungFu32内核。
新产品 发布时间 : 2022-08-15
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可定制显示屏的尺寸0.96”~15.6”,分辨率80*160~3840*2160,TN/IPS视角,支持RGB、MCU、SPI、MIPI、LVDS、HDMI接口,配套定制玻璃、背光、FPCA/PCBA。
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可烧录IC封装SOP/MSOP/SSOP/TSOP/TSSOP/PLCC/QFP/QFN/MLP/MLF/BGA/CSP/SOT/DFN;IC包装Tray/Tube/Tape;IC厂商不限,交期1-3天。支持IC测试(FT/SLT),管装、托盘装、卷带装包装转换,IC打印标记加工。
最小起订量: 1pcs 提交需求>
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