【经验】无线SoC EFR32MG21使用ADC后EM2模式功耗较高问题如何解决？

EFR32MG21是SILICON LABS最新一代支持多协议的无线SoC，可以支持蓝牙、ZigBee、Thread等协议，由于EFR32MG21的超高性价比，被广大用户所使用。最近有用户发现EFR32MG21初始化ADC后，进入EM2模式的电流比较高，无法恢复到正常的EM2电流，而之前的EFR32MG12和EFR32MG13系列都没有遇到这个问题。

EFR32MG21的ADC和系列1的EFR32MG12/3内部的ADC不同，通过手册中可以看到EFR32MG21内部是IADC，英文全称为：Incremental Analog to Digital Converter，调用的库函数文件是em_iadc.c和em_iadc.h。

例如IADC的初始化程序如下：

#define CLK_SRC_ADC_FREQ          1000000 // CLK_SRC_ADC

#define CLK_ADC_FREQ              1000000 // CLK_ADC

// Set IADC timer cycles

#define TIMER_CYCLES              10000  // 10000 => 100   samples/second

                                         // 1000  => 1000  samples/second

                                         // 200   => 5000  samples/second

                                         // 100   => 10000 samples/second

                                         // 40    => 25000 samples/second

void initIADC (void)

{

  // Declare init structs

  IADC_Init_t init = IADC_INIT_DEFAULT;

  IADC_AllConfigs_t initAllConfigs = IADC_ALLCONFIGS_DEFAULT;

  IADC_InitSingle_t initSingle = IADC_INITSINGLE_DEFAULT;

  IADC_SingleInput_t initSingleInput = IADC_SINGLEINPUT_DEFAULT;

  // Reset IADC to reset configuration in case it has been modified

  IADC_reset(IADC0);

  // Configure IADC clock source for use while in EM2

  CMU_ClockSelectSet(cmuClock_IADCCLK, cmuSelect_HFRCOEM23); // 1MHz

  // Modify init structs and initialize

  init.warmup = iadcWarmupNormal;

  // Set the HFSCLK prescale value here

  init.srcClkPrescale = IADC_calcSrcClkPrescale(IADC0, CLK_SRC_ADC_FREQ, 0);

  // Set timer cycles to configure sampling rate

  init.timerCycles = TIMER_CYCLES;

  // Configuration 0 is used by both scan and single conversions by default

  // Use unbuffered AVDD as reference

  initAllConfigs.configs[0].reference = iadcCfgReferenceVddx;

  // Divides CLK_SRC_ADC to set the CLK_ADC frequency

  // Default oversampling (OSR) is 2x, and Conversion Time = ((4 * OSR) + 2) / fCLK_ADC

  initAllConfigs.configs[0].adcClkPrescale = IADC_calcAdcClkPrescale(IADC0,

                                                                    CLK_ADC_FREQ,

                                                                    0,

                                                                    iadcCfgModeNormal,

                                                                    init.srcClkPrescale);

  // Single initialization

  initSingle.triggerSelect = _IADC_TRIGGER_SINGLETRIGSEL_TIMER;

  initSingle.dataValidLevel = _IADC_SINGLEFIFOCFG_DVL_VALID1;

  // Enable triggering of single conversion

  initSingle.start = true;

  // Set to run in EM2

  initSingle.fifoDmaWakeup = true;

  // Configure Input sources for single ended conversion

  initSingleInput.posInput = iadcPosInputPortCPin4;

  initSingleInput.negInput = iadcNegInputGnd;

  // Initialize IADC

  IADC_init(IADC0, &init, &initAllConfigs);

  // Initialize Single

  IADC_initSingle(IADC0, &initSingle, &initSingleInput);

}

当EFR32MG21的休眠工程添加了如上的初始化函数后，进入EM2状态休眠时，测试EFR32MG21的电流是150多uA。

这是因为EFR32MG21的IADC时钟源在EM2模式仍然工作导致的，从下图EFR32MG21时钟树可以看到IADC的时钟源有HFRCOEM23、FSRCO和EM01GRPACLK，其中HFRCOEM23可以低至EM2模式工作，FSRCO可以低至EM4模式工作，而EM01GRPACLK只能在EM0/EM1模式工作。

而上面的初始中，IADCCLK时钟源正是选择了HFRCOEM23，因此如果想要EFR32MG21进入EM2模式时，IADC的时钟自动关闭，将IADCCLK时钟源选择EM01GRPACLK即可，也就是在上面初始化函数中将

CMU_ClockSelectSet(cmuClock_IADCCLK, cmuSelect_HFRCOEM23);

改成

CMU_ClockSelectSet(cmuClock_IADCCLK, cmuSelect_EM01GRPACLK);